Рис. 1. Схема освещения поверхности и приема излучения:
И — источник, П — приемник,
α
и,п
— углы расходимости излучения источника и поля
зрения приемной оптической системы
Пусть взволнованная (в среднем плоская) морская поверхность
S
облучается узким лазерным пучком, а отраженное излучение реги-
стрируется приемником с узким полем зрения (рис. 1). Пренебрежем
затенениями одних элементов поверхности другими. Будем считать,
что длина волны лазерного излучения лежит в ИК-диапазоне, где по-
глощение водой так велико, что основная доля эхо-сигнала создается
светом, зеркально отраженным границей воздух–вода или рассеянным
участком пены, а долей света, диффузно отраженного толщей воды,
можно пренебречь.
Рассмотрим сначала участок чистой (без пены) морской поверхно-
сти. Морскую поверхность без пены считают зеркально отражающей
поверхностью, представляющей собой набор или плоских граней, или
поверхностей второго порядка.
Модель, представляющая морскую поверхность в виде набора
плоских граней.
Наиболее простая модель взволнованной морской
поверхности основана на ее аппроксимации набором плоских граней.
При таком представлении для описания отражения излучения от мор-
ской поверхности используется два метода: метод стохастически рас-
пределенных площадок [10] и метод касательной плоскости [11].
Применим метод касательной плоскости в рамках волнового под-
хода [11]. Положим, что крупномасштабная поверхность
S
настолько
гладкая, что в каждой ее точке
r
отраженное волновое поле можно
рассчитать по законам геометрической оптики от плоскости
S
к
, каса-
тельной к поверхности
S
в точке
r
(рис. 2,
а
).
4 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 3
