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在天基目标探测,目标特征提取,识别跟踪技术等相关课题的研究过程中,为了解决目标识别、确认与跟踪算法的仿真与验证、光学相机的可行性分析、相机相关参数的选取等关键技术问题,空间目标光学特性作为重要的信息源,是亟需获取的重要信息。本文基于空间目标几何结构三维网格化建模的思想,开展了空间目标光学特性计算方法的研究,建立了空间目标三维几何结构模型、空间目标表面网格化模型、空间目标光学特性计算模型,实现了空间目标光学特性的精确计算。首先,在空间目标几何结构建模方面,本文采用目前CAD/CAM领域最成熟的数据交换标准——IGES(Initial Graphics Exchange Specification),详细研究了IGES文件的结构与读取方法,并在Visual C++6.0编译环境下,结合OpenGL(Open Graphics Lubrary,开放性图形库)技术,实现了空间目标三维几何结构建模。其次,在空间目标几何结构模型建立的基础上,针对空间目标几何结构中最为常见的三种不同的表面面型解析面、二维平面/曲面与三维参数曲线曲面,采用了不同的网格化方法,文中研究并建立了结构化网格模型、Delaunay三角网格模型与波前推进模型(AFT),对复杂结构的空间目标进行了表面网格划分。再次,在空间目标光学特性计算模型研究方面,本文详细讨论了特性计算的三种模型:理论计算模型、有限元模型和蒙特卡罗光线追迹模型,详细讨论了三种模型的理论基础和关键算法。结合空间目标的几何结构与表面网格化模型,以光线追迹模型为重点,对三种特性计算模型进行了实现。最后,在Visual C++ 6.0编译环境下,采用OpenGL技术等,实现了空间目标光学特性的计算软件。程序界面具有良好的人机交互能力。利用该软件,从模型的正确性、计算精度与计算时间复杂度入手,对本文研究的几种光学特性计算模型的综合性能进行了计算分析。