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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114820912B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210324107.6，技术领域涉及：G06F9/455；该发明授权基于多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法是由张寅;夏翀翔;范君杰;闫钧华;章琪琪设计研发完成，并于2022-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法，通过对光线追踪方法中相同路径的光线进行整合，计算目标表面面元间的光束多次反射能量，在保证精度的同时有效降低计算成本。本发明基于光线追踪原理，提出一种多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法，该方法通过在每一次使用分布式光线追踪的方法生成大量反射光线后再对相同路径的光线进行整合，将其作为一个整体进行计算，有效解决了分布式光线追踪方法的光线数量爆炸增长问题。实验表明，本方法与光子映射方法相比，计算效率优于光子映射方法，且计算得到的目标光学图像具有良好的精度。

本发明授权基于多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法在权利要求书中公布了：1.基于多级分布式光束追踪的复杂目标天基光学成像仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1：输入目标的三角面元模型和观测参数，对所述目标的三角面元模型进行面元再划分，计算各面元由于相互遮挡而相对于其他面元的可见性关系，判断各面元反射的辐射能量是否能到达其他面元； 步骤2：入射光线在目标表面各面元处生成多条能够到达其他可见面元和传感器的反射光线，使用分布式光线追踪方法计算本级反射光线的反射结果； 所述步骤2中， 根据面元的双向反射比分布函数生成分布式反射光束，计算分布式反射光束的辐射能量，初级入射辐射为来自太阳的辐射； 计算面元i向面元j的反射辐射时，使用四路径方法进行计算，将第i个面元中心点作为点源，使用四条路径计算其向第j个面元顶点和中心点辐射的均值作为第j个面元接收到的反射辐射能量，求得第j个面元接收到的辐射亮度Lij,receive为： 式中，Ei为光源对舰船表面第i个面元的辐射照度，Rij,k为第k条路径下第i个面元向第j个面元反射的BRDF，Aj为第j个面元的面积，lij,k为第k条路径下的辐射传输距离，θij为第i、j两个面元法向量的夹角； 步骤3：对所述步骤2中的反射向其他面元的光线进行路径整合，将射入同一面元的多条反射光线叠加作为该面元下一级计算的入射辐射，剔除低于第一阈值的入射辐射； 所述步骤3中， 基于面元反射辐射分布计算方法对某一级的反射光线路径整合计算，每个面元向其他N-1个面元反射N-1条光线，向传感器反射1条光线； 遍历所有的N个面元，得到所有面元向传感器反射的N条光线作为这一级的目标多次反射辐射，用于与前几级的辐射能量累加； 每个面元会接收到来自其他面元的N-1条反射光线，对其辐射能量求和并判断是否超过第一阈值，若高于第一阈值则用于下一级的反射辐射计算，若低于第一阈值则剔除； 步骤4：重复步骤2和3，逐级计算面元反射辐射，直至所有面元的入射辐射都低于第一阈值，停止循环； 步骤5：对各面元反射向传感器的多级反射辐射进行累加，得到各面元反射向传感器的总辐射，根据大气辐射、背景辐射的反射以及所述目标的自发热辐射，完成目标面元在像平面上的映射，得到目标光学特性成像。

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