[發明專利]一種獲取高真實感海浪泡沫光散射系數的方法有效
| 申請號： | 201710720579.2 | 申請日： | 2017-08-21 |
| 公開（公告）號： | CN108536884B | 公開（公告）日： | 2022-05-24 |
| 發明（設計）人： | 吳鑫;夏仁杰;黃曦;孫浩;張建奇 | 申請（專利權）人： | 西安電子科技大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G01C13/00 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230 | 代理人： | 劉長春 |
| 地址： | 710071*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 獲取 真實感 海浪 泡沫 散射 系數 方法 | ||
1.一種獲取高真實感海浪泡沫光散射系數的方法，其特征在于，包括：
獲取海浪參數；其中，所述海浪參數包括：海況參數、海浪運動參數、海浪泡沫參數和天氣參數；所述海況參數包括海浪的道氏波級、近海面風速和海表溫度廓線；所述海浪運動參數包括海浪的運動方向、風阻大小和風向；所述海浪泡沫參數包括泡沫的尺寸、濃度、混合比例和海水鹽度；所述天氣參數包括風速、壓強、溫度和濕度；
根據所述海浪參數，建立海浪運動模型，得到海浪高度場分布；
根據所述海浪高度場分布，疊加海浪泡沫的分布模型，得到海面泡沫的混合狀態分布；其中，所述海面泡沫的混合狀態分布包括：海浪泡沫中的氣泡和水滴的混合比例，以及在切面(x,y)處的尺寸大??；
根據所述海面泡沫的混合狀態分布，求解矢量輻射傳輸方程得到海浪泡沫的光散射系數；
所述建立海浪運動模型包括：將海浪參數中的任意時刻的浪高h(X,t)對水平位置X＝(x,z)的所有正弦函數求和，表示為：
其中，X為海浪空間指定網格點的位置矢量，h(X,t)為點X處在t時刻的浪高，t是時間，K為波數二維矢量，K＝(kx,ky)；kx＝2πn/Lx；kz＝2πm/Lz，Lx和Lz是在x和z方向上的海平面范圍，n和m是區間[-N/2,N/2]和[-M/2,M/2]內的整數點個數，以及N和M是FFT的網格大??；
在空間頻域表達為：
其中，為浪高總均值，j表示虛數單位，表示經過傅里葉變換計算得到的浪高。
2.根據權利要求1所述的獲取高真實感海浪泡沫光散射系數的方法，其特征在于，所述海面泡沫的混合狀態分布符合高斯分布。
3.根據權利要求1或2所述的獲取高真實感海浪泡沫光散射系數的方法，其特征在于，所述海浪高度場分布為：
其中，N和M分別表示FFT的網格大小，X為海浪空間指定網格點的位置矢量，h(X,t)為點X處在t時刻的浪高，t是時間，K為波數二維矢量，表示浪高的傅里葉變換，
4.根據權利要求3所述的獲取高真實感海浪泡沫光散射系數的方法，其特征在于，所述海面泡沫的混合狀態分布為：
其中，Rbubble(x,y1)和Rdrip(x,y2)分別表示海浪泡沫中的氣泡和水滴在切面(x,y)處的尺寸大小，ω1和ω2分別表示氣泡和水滴的混合比例，μ為海面波峰處的橫坐標，h為海面的縱坐標，s為半波寬度，ηb和ηd分別為氣泡和水滴的空間尺寸偏差常數，C1和C2分別表示氣泡和水滴的體積濃度，T為溫度常數。
5.根據權利要求4所述的獲取高真實感海浪泡沫光散射系數的方法，其特征在于，所述矢量輻射傳輸方程為：
其中，Iλ為路徑s上沿著方向的光譜輻射密度，Ibλ為光譜黑體輻射密度，σsλ為光散射系數，Kλ為光吸收系數，Φλ為散射相位函數，Ω′為方位角。
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