本发明涉及光学偏振探测，具体指一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法。
背景技术：
1、飞机尾迹又称为尾迹云，是由喷气式飞机发动机燃烧航空燃料产生高温水蒸气和周围冷空气混合以后凝结成大量微小水滴或冰晶沉积而成的，被广泛认为是一种特殊的非自然云。在目前公开的卫星平台采集的图像中，可见光强度探测手段存在局限性，尤其是在背景云厚度较大的情况下背景强散射光可能会掩盖目标尾迹信号，使得目标难以被准确地探测和识别。
2、当自然光入射到尾迹介质中时，由于介质中粒子的不均匀性，光会偏离其原始传播方向(散射现象)。因此，轨迹是从卫星平台上可见的线性云。光作为电磁波具有偏振特性，自然光(无偏光)入射到物体介质中时，所激发起的次波的振幅是不完全相同的，彼此的相位也有差别，从而反射光为部分偏振光。由于介质或反射表面物理性质的区别，光的偏振态将会发生相应的变化，进而附带上介质目标或面目标的偏振信息。因此利用偏振成像技术可以将目标偏振特性相关的物理量实现可视化，从而偏振探测在目标识别和提高对比度等方面具有独特的优势。
3、因此，利用飞机凝结尾迹偏振特性与周围大气偏振特性的差异，对尾迹的偏振特性进行探测和分析，有望提高隐身战机尾迹的可视性和辨识度，从而解决背景强散射光掩盖目标尾迹信号的问题。此外，偏振探测相对于传统强度探测可以获取更多有效信息，通过对多维信息的解析有望反演出飞机的飞行姿态。
技术实现思路
1、本发明针对星载光学探测系统俯拍难以识别飞机飞行姿态的问题，提出根据飞机尾迹偏振特性解析飞行姿态的识别反演方法。
2、一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，该方法由以下步骤实现：
3、步骤一、确定飞机的飞速度、飞行高度和环境温度；
4、步骤二、采用步骤一所述的机械模型与参数，基于流体力学控制方程获取尾迹物理特性凝结参数数值仿真结果；
5、步骤三、建立三维空间粒子随机分布介质中的偏振传输模型，并将步骤二中获取的尾迹凝结参数数值仿真结果带入到本模型中，获取尾迹介质的斯托克斯矢量。
6、步骤四、建立飞机飞行姿态识别反演模型构建飞机以不同仰角飞行产生的尾迹的斯托克斯矢量与探测天顶角和探测圆周角的解析关系；
7、步骤五、求解尾迹的线偏振度，并掌握飞机飞行姿态对尾迹偏振散射特性的影响规律，从而实现基于偏振散射特性的隐身飞机飞行姿态识别反演。
8、本发明的有益效果：
9、本发明所述的飞机飞行姿态识别反演方法，解决了星载光学探测系统俯拍难以识别飞机飞行姿态的问题。本发明提出根据飞机尾迹偏振特性解析飞行姿态的识别反演方法，构建基于飞机尾迹线偏振度的飞行仰角识别反演模型，通过理论分析揭示飞行仰角与偏振特性之间的关联机理；该发明不仅可以有效得反演出飞机的飞行姿态还可以有效的克服环境因素的影响，而且在不同飞行高度和环境温度条件下都可以有效应用。
1.一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：
2.根据权利要求1所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：步骤二中，通过解析流体力学控制方程，确定不同飞行参数与不同环境参数条件下飞机尾迹物理特性；其中双流体三维凝结模型控制方程如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：步骤三的具体过程为：
4.根据权利要求1所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：步骤四中，构建飞机以不同仰角飞行产生的尾迹的斯托克斯矢量与探测天顶角和探测圆周角的解析关系如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：步骤五中，采用线偏振度表达式为：
6.根据权利要求4所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：采用了基于蒙特卡洛的偏振传输模型，该模型可以同时获取自然光照射条件下，经尾迹介质后的透射光与反射光的偏振散射特性。
7.根据权利要求4所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：飞机飞行仰角与太阳天顶角θs和探测圆周角θv之间的几何关系，
8.根据权利要求4所述的一种基于尾迹偏振特性的飞机飞行姿态识别反演方法，其特征在于：飞机飞行仰角是飞机的纵轴与水平线之间的夹角，向上为正，向下为负，即表示爬升，为表示俯冲，为表示平飞。