基于蒙特卡罗方法的波动水面对激光水下目标探测的影响

机载海洋激光雷达在探测水下目标时,水面波动会影响向下传输的激光光束质量。基于蒙特卡罗方法定量分析了光子在目标平面上的空间分布,以及光子返回海气界面的空间分布和时间分布。模拟结果表明,随着风速的增加,光子在目标平面上的空间分布越来越偏离高斯分布;而光子返回海气界面的空间分布则严重偏离高斯分布,且风速的影响已经不再占主导地位。根据计算获得的光子返回海气界面的时间分布,发现当风速较大时,激光雷达的探测深度降低。