AirTransmissionLibrary/docs/API.md

大气透过率计算库 API 文档

主要类和接口

AtmosphericTransmittanceCalculator

静态类，提供各种电磁波透过率的计算方法。

方法

CalcLaser

public static double CalcLaser(WeatherCondition weather, double distance)

计算激光（1.06μm）在给定天气条件和距离下的大气透过率。

• 参数：
  • weather: 天气条件
  • distance: 传输距离（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalcLaserWithSmoke

public static double CalcLaserWithSmoke(WeatherCondition weather, double distance, double smokeConcentration, double smokeThickness)

计算有烟雾条件下的激光透过率。

• 参数：
  • weather: 天气条件
  • distance: 传输距离（米）
  • smokeConcentration: 烟雾浓度（g/m³）
  • smokeThickness: 烟雾厚度（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalcTurbulenceEffect

public static double CalcTurbulenceEffect(WeatherCondition weather, double distance)

计算湍流效应对激光透过率的影响。

• 参数：
  • weather: 天气条件
  • distance: 传输距离（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalcIR

public static double CalcIR(WeatherCondition weather, double distance)

计算红外线（3-12μm）透过率。

• 参数：
  • weather: 天气条件
  • distance: 传输距离（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalcUV

public static double CalcUV(WeatherCondition weather, double distance)

计算紫外线（0.2-0.4μm）透过率。

• 参数：
  • weather: 天气条件
  • distance: 传输距离（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalcMillimeterWave

public static double CalcMillimeterWave(WeatherCondition weather, double distance)

计算毫米波（94GHz）透过率。

• 参数：
  • weather: 天气条件
  • distance: 传输距离（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalculateSmokeScreenTransmittance

public static double CalculateSmokeScreenTransmittance(double smokeConcentration, double smokeThickness)

计算烟幕对电磁波的透过率。

• 参数：
  • smokeConcentration: 烟雾浓度（g/m³）
  • smokeThickness: 烟雾厚度（米）
• 返回值：0-1之间的透过率值

CalculateReceivedRadiationSinglePath

public static double CalculateReceivedRadiationSinglePath(double transmittance, double targetRadiation, double receiverDistance)

计算单程传输后接收到的辐射功率。

• 参数：
  • transmittance: 大气透过率
  • targetRadiation: 目标辐射（W/Sr）
  • receiverDistance: 接收器距离（米）
• 返回值：接收到的辐射功率（W/Sr）

CalculateReceivedRadiation

public static double CalculateReceivedRadiation(double transmittance, double laserEnergy, double pulseWidth, double targetDistance, double receiverDistance, double targetReflectivity)

计算双程传输后接收到的辐射功率。

• 参数：
  • transmittance: 大气透过率
  • laserEnergy: 激光能量（焦耳）
  • pulseWidth: 脉冲宽度（纳秒）
  • targetDistance: 目标距离（米）
  • receiverDistance: 接收器距离（米）
  • targetReflectivity: 目标反射率
• 返回值：接收到的辐射功率（瓦特）

WeatherCondition

表示大气环境条件的类。

构造函数

public WeatherCondition(
    WeatherType type,
    double temperature,
    double relativeHumidity,
    double visibility,
    double? precipitation = null,
    double co2Concentration = 415)

• 参数：
  • type: 天气类型
  • temperature: 温度（摄氏度）
  • relativeHumidity: 相对湿度（0-1）
  • visibility: 能见度（米）
  • precipitation: 降水量（mm/h），可选
  • co2Concentration: 二氧化碳浓度（ppm），默认415

属性

• Type: 天气类型（WeatherType 枚举）
• Temperature: 温度（摄氏度）
• RelativeHumidity: 相对湿度（0-1）
• Visibility: 能见度（米）
• Precipitation: 降水量（mm/h）
• CO2Concentration: 二氧化碳浓度（ppm）

WeatherType

天气类型枚举。

public enum WeatherType
{
    晴天, // 晴朗天气
    雨天, // 雨天
    雪天, // 雪天
    雾天, // 雾天
    沙尘 // 沙尘天气
}

使用示例

基本使用

// 创建天气条件
var weather = new WeatherCondition(
    type: WeatherType.晴天,
    temperature: 20, // 20℃
    relativeHumidity: 0.45, // 45%
    visibility: 23000 // 23km
);
// 计算1000米距离的激光透过率
double transmittance = AtmosphericTransmittanceCalculator.CalcLaser(weather, 1000);

计算有烟雾条件下的透过率

// 计算有烟雾条件下的透过率
double smokeTransmittance = AtmosphericTransmittanceCalculator.CalcLaserWithSmoke(
    weather,
    distance: 1000, // 1000米
    smokeConcentration: 0.1, // 0.1 g/m³
    smokeThickness: 100 // 100米
);

注意事项

1. 所有透过率计算方法返回值范围都在0到1之间
2. 距离单位统一使用米（m）
3. 温度使用摄氏度（℃）
4. 相对湿度使用0-1的小数表示
5. 能见度使用米（m）表示
6. 降水量使用毫米/小时（mm/h）表示

性能考虑

• 所有计算方法都是线程安全的
• 计算过程中会考虑多种大气效应，包括分子散射、气溶胶散射、大气湍流等
• 对于大量计算，建议复用 WeatherCondition 对象以提高性能