УДК
551.501
М
.
Л
.
Б е л о в
,
В
.
И
.
К о з и н ц е в
,
Б
.
В
.
С т р е л к о в
УРАВНЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ
НЕРОВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
С КОМБИНИРОВАННОЙ ЛОКАЛЬНОЙ
ИНДИКАТРИСОЙ ОТРАЖЕНИЯ
Получено в интегральном виде уравнение лазерной локации для слу
-
чайно неровной поверхности с локальной индикатрисой отражения
,
имеющей ламбертовскую и зеркальную компоненты
.
В случае
,
когда
высоты и наклоны поверхности распределены по нормальному зако
-
ну
,
получена аналитическая формула для средней мощности
,
реги
-
стрируемой приемником лазерного локатора
.
Показано
,
что прини
-
маемая мощность сильно зависит от локальной индикатрисы от
-
ражения поверхности
.
В большинстве работ по лазерной локации облучаемая поверхность
полагается либо плоской с ламбертовским законом отражения
,
либо
случайно неровной с ламбертовской индикатрисой отражения элемен
-
тарных участков поверхности
(
см
.,
например
,
работы
[1–7]).
В насто
-
ящей работе на основе фотометрического подхода рассмотрена задача
лазерной локации неровной поверхности с локальной индикатрисой от
-
ражения
,
имеющей ламбертовскую и зеркальную компоненты
.
Для та
-
кой поверхности проведен строгий вывод уравнения лазерной локации
;
показано
,
при каких условиях это уравнение допускает упрощение
;
по
-
лучено аналитическое выражение для мощности
,
регистрируемой при
-
емником
.
Пусть неровная поверхность
S
облучается узким лазерным пучком
.
В рамках фотометрического подхода к задаче локации общее инте
-
гральное выражение для мощности
Р
,
регистрируемой приемником
(
в
малоугловом приближении для источника и приемника при отсутствии
затенений одних элементов поверхности другими и многократного рас
-
сеяния на поверхности
),
имеет следующий вид
[8]:
P
=
Z
S
Z
2
π
L
п
(
~R, ~m
)
L
отр
(
~R, ~m
) cos
θ
п
s
d
Ω(
~m
)
d ~R,
(1)
где
L
отр
(
~R, ~m
)
—
яркость отраженного излучения на поверхности
S
в
точке
~R
в направлении
~m
;
Ω(
~m
)
—
телесный угол
;
θ
п
s
—
угол между
нормалью к поверхности
S
и направлением на приемник
.
Величина
L
п
(
~R, ~m
)
имеет размерность ср
−
1
.
Если эту величину
умножить на
1
Вт
·
м
−
2
,
то полученная величина будет соответствовать
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Приборостроение
”. 2003.
№
4 17
