AirTransmissionLibrary/docs/usage_examples.md

使用示例

本文档提供了使用大气传输计算库的 C# 和 C++ 示例代码。

C# 示例

基本使用

using AirTransmission;

// 创建天气条件
var weather = new WeatherCondition
{
    Temperature = 20,      // 温度（摄氏度）
    Humidity = 0.65,      // 相对湿度（0-1）
    Pressure = 101.325,   // 大气压力（kPa）
    Visibility = 10000,   // 能见度（米）
    WeatherType = WeatherType.Clear  // 天气类型
};

// 创建大气透过率计算器
var calculator = new AtmosphericTransmittanceCalculator();

// 计算激光透过率
double wavelength = 1.064;  // 波长（微米）
double distance = 1000;     // 传输距离（米）
double transmittance = calculator.CalculateTransmittance(wavelength, distance, weather);

Console.WriteLine($"激光透过率: {transmittance:P2}");

高级用法

// 计算不同天气条件下的透过率
var weatherConditions = new[]
{
    new WeatherCondition { WeatherType = WeatherType.Clear, Temperature = 20, Humidity = 0.65 },
    new WeatherCondition { WeatherType = WeatherType.Cloudy, Temperature = 18, Humidity = 0.8 },
    new WeatherCondition { WeatherType = WeatherType.Rain, Temperature = 15, Humidity = 0.95 }
};

var calculator = new AtmosphericTransmittanceCalculator();
double wavelength = 1.064;  // 微米
double distance = 1000;     // 米

foreach (var weather in weatherConditions)
{
    var transmittance = calculator.CalculateTransmittance(wavelength, distance, weather);
    Console.WriteLine($"天气: {weather.WeatherType}, 透过率: {transmittance:P2}");
}

// 计算大气湍流影响
var turbulence = calculator.CalculateAtmosphericTurbulence(wavelength, distance, weather);
Console.WriteLine($"大气湍流强度: {turbulence:E2}");

C++ 调用说明

由于 AirTransmission 是 .NET 动态库，C++ 程序需要通过 C++/CLI 包装器来调用。

C++/CLI 包装器使用方法

1. 创建包装器项目（由库作者提供）：

   // AirTransmissionWrapper.h
   #pragma once
   
   namespace AirTransmissionWrapper {
       public enum class WeatherType {
           Clear = 0,
           Cloudy = 1,
           Rain = 2
       };
   
       public ref class WeatherCondition {
       public:
           property double Temperature;
           property double Humidity;
           property double Pressure;
           property double Visibility;
           property WeatherType Type;
       };
   
       public ref class Calculator {
       public:
           Calculator();
           double CalculateTransmittance(double wavelength, double distance, WeatherCondition^ weather);
           double CalculateAtmosphericTurbulence(double wavelength, double distance, WeatherCondition^ weather);
       };
   }
   

2. 在 C++ 代码中使用包装器：

   #include <iostream>
   #include "AirTransmissionWrapper.h"
   
   int main() {
       using namespace AirTransmissionWrapper;
   
       // 创建天气条件
       WeatherCondition^ weather = gcnew WeatherCondition();
       weather->Temperature = 20.0;    // 温度（摄氏度）
       weather->Humidity = 0.65;       // 相对湿度（0-1）
       weather->Pressure = 101.325;    // 大气压力（kPa）
       weather->Visibility = 10000.0;  // 能见度（米）
       weather->Type = WeatherType::Clear;
   
       // 创建计算器
       Calculator^ calculator = gcnew Calculator();
   
       // 计算透过率
       double wavelength = 1.064;  // 波长（微米）
       double distance = 1000.0;   // 传输距离（米）
       double transmittance = calculator->CalculateTransmittance(wavelength, distance, weather);
   
       std::cout << "透过率: " << transmittance * 100.0 << "%" << std::endl;
       return 0;
   }
   

项目配置

C# 项目

1. 在 Visual Studio 中创建新的 .NET 项目
2. 通过 NuGet 包管理器添加 AirTransmission 包：

dotnet add package AirTransmission

C++ 项目

1. 在 Visual Studio 中创建新的 C++ 项目
2. 项目配置：
   • 包含目录：添加 AirTransmissionWrapper.h 所在目录
   • 库目录：添加 AirTransmissionWrapper.lib 所在目录
   • 链接器输入：添加 AirTransmissionWrapper.lib
3. 确保以下 DLL 在可执行文件的同一目录下：
   • AirTransmissionWrapper.dll
   • AirTransmission.dll

注意事项

1. 所有浮点数输入都使用 double 类型
2. 波长单位为微米（μm）
3. 距离单位为米（m）
4. 温度单位为摄氏度（℃）
5. 压力单位为千帕（kPa）
6. 相对湿度范围为 0-1
7. 确保输入参数在合理范围内：
   • 波长：0.2-20 μm
   • 距离：> 0 m
   • 温度：-40 到 +60 ℃
   • 相对湿度：0-1
   • 压力：80-120 kPa
8. C++ 调用注意事项：
   • 使用 ^ 符号声明托管对象
   • 使用 gcnew 创建托管对象
   • 包装器类中的所有对象都需要使用托管引用