南方水产科学

作者：王伟杰, 万荣, 孔祥洪, 肖俞辰

关键词：金属卤化物集鱼灯, 海面光场分布, 光子辐射模型, 蒙特卡罗模拟

蒙特卡罗模拟是一种有效的计算光场分布的数值模拟方法，通过将光束离散成大量光子，追踪光子路径计算目标区域的光照强度。为准确计算集鱼灯的海面光场分布情况，以金属卤化物集鱼灯为例对蒙特卡罗模拟求解过程中的光子数取值和光子辐射模型展开分析和优化。针对光子数取值问题，通过设定不同光子数进行数值模拟，探讨光子数差异对模拟结果稳定性的影响。针对光子辐射模型问题，根据灯具光度分布数据提出光子辐射优化模型，通过实测数据进行验证。结果显示：1) 模拟光子数取值越大，模拟结果的稳定性越好；以与灯具水平距离5 m的计算点为例，当取值设为108时结果的差异系数为0.07%，光子数取值继续增加至1010，则差异系数为0.05%；2) 模型优化后，模拟计算结果与实测的相对误差均值从0.051 2减少至0.045 3。此外，应用优化模型计算了渔船在实际作业环境的光场照度情况，计算结果与实测值的平均误差约为0.052 3。

来源：2022年第5期

《南方水产科学》期刊编辑部

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