多站觀測空間目標可見光散射特性及相關性分析

陳方濤，魏江濤，石啟亮

（中國衛星海上測控部，江蘇 江陰214431）

引言

隨著科技的發展，特別是軍用航天技術的發展，成百上千的航天器進人太空，在民用與軍用中發揮重要作用。因此開展空間目標光散射特性的研究［1］對目標的探測、跟蹤與識別等空間突防技術具有十分重要的應用價值。在地球大氣系統，地基空間目標可見光譜散射特性除與地基探測系統、目標形狀、姿態和尺寸、目標高度、大氣環境參數和目標表面材料性質參數（折射率和表面粗糙度）等有關以外［2］，還與目標、太陽、地面觀測站三者之間的相對幾何關系密切相關［3］。本文利用Modtran大氣傳輸模型［4］計算了太陽光譜輻照度及不同時刻的背景輻射，結合目標雙向反射分布函數的物理意義及目標的幾何建模和軌道理論，計算了運動目標在復雜背景條件下不同觀測站的光散射的空間強度分布特性，分析了不同觀測站觀測對目標散射特性的影響及其空間相關性。討論了對空間運動目標光散射特性觀測站點選擇。

1 太陽光輻射及背景輻射計算

空間目標表面所接受的輻射主要來自于太陽直接輻射、地球大氣輻射和地球反照。其中太陽的直接輻射和地球（含云層）的反照以可見光為主，地球大氣輻射以紅外輻射為主。太陽與大氣光譜輻射和傳輸特性與季節、時間、地球表面狀態和大氣環境參數等因素有關。地球公轉軌道為橢圓，太陽照射在地球表面的能量約有±3%的變化，能量的最大值出現在軌道的近日點，最小值出現在遠日點。……