基于大气多次散射的波浪水下偏振模式研究

摘要

太阳光经大气散射与水面折射后会形成有一定分布特性的水下偏振光,利用水下偏振光的偏振分布模式可实现水下导航。本文提出了基于波浪水面下偏振光分布模式的气-水模型,可用于计算大气多次散射后波浪折射影响下水下偏振光的偏振分布模式。模拟并对比分析了平静水面、正弦波浪与随机波浪下,不同太阳高度角的水下偏振光的偏振度和偏振角的分布图像,并通过水下实验进行了验证。水下偏振光模式模拟结果与实测结果的对比表明,利用该模型可以准确表征典型波浪水面下的偏振光分布模式特性,为提高水下偏振导航在水面波动条件下的环境适应性提供理论模型基础。