Bei der Erkennung maritimer Ziele gibt es große Unterschiede in der Intensität des empfangenen Polarisationssignals unter verschiedenen Beobachtungsgeometrien. Um die Bildqualität und Erkennungsfähigkeit der Ziele zu verbessern, wurde eine Methode zur Schätzung des optimalen Polarisationsdetektionswinkels basierend auf dem Cox-Munk-Rau-Meer-Modell vorgeschlagen. Es wurde der Einfluss unterschiedlicher Windgeschwindigkeiten, Windrichtungen, Sonnen-Einfallszenitwinkel, Beobachtungszenitwinkel und Azimutwinkel auf die polarisierte Reflexion und den Polarisationsgrad analysiert. Es wurde eine quantitative Beziehung zwischen den verschiedenen Beobachtungswinkelkombinationen „Sonne–Meeresoberfläche–Detektor“ und der empfangenen Polarisationssignalstärke erhalten. Mit dem Ziel, das Polarisationssignal und den Polarisationsgrad zu maximieren, wurden entsprechende optimale Kombinationen von Polarisationsbeobachtungswinkeln für verschiedene eingeschränkte Beobachtungsgeometrien ermittelt. Die effektive Verteilung der polarisierten Reflexion der Meeresoberfläche konzentriert sich hauptsächlich im Azimutbereich von 150° bis 210° und erreicht bei einem relativen Azimut von 180° einen relativen Höhepunkt. In diesem Azimutbereich tritt der Gipfel des Polarisationsgrades der Meeresoberfläche auf, wenn die Summe des Sonneneinfallszenitwinkels und des Beobachtungszenitwinkels etwa <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">106</mn><mo>°</mo><mo>±</mo><mn mathvariant="normal">6</mn><mo>°</mo></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/B525ACB9-DAEF-42ff-B80B-EE2B3722D9EE-M001.jpg"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/B525ACB9-DAEF-42ff-B80B-EE2B3722D9EE-M001c.jpg"?></graphic></alternatives></inline-formula> beträgt. Wenn der Sonnen-Einfallszenitwinkel 55° beträgt und die relativen Azimute 180°, 165° und 150° sind, sind die Beobachtungszenitwinkel nahe den simulierten optimalen Beobachtungszenitwinkeln (jeweils etwa 51°, 53°, 57°). Durch das Anbringen eines Polarisationsfilters mit Polarisationsrichtung 90° vor dem Detektor kann die beste Reflexionsunterdrückung erzielt werden, wodurch die Bildqualität des Ziels deutlich verbessert wird.

Meeresoberflächenreflexion; optimaler Polarisationsdetektionswinkel; Cox-Munk-Modell; polarisierte Reflexionseigenschaften