自適應光學仿真系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)處理研究.pdf

1、自適應光學技術是當今最前沿的光學新技術之一。自適應光學技術使光學系統(tǒng)具備了根據(jù)外界條件變化，實時校正大氣湍流等引起的波前動態(tài)誤差的特征，能夠提高光學系統(tǒng)的性能?，F(xiàn)實場景的定型系統(tǒng)實驗成本高昂，各種光學元件的布局和結構相當復雜需要進行實驗以確保其正確無誤，并且實驗還會受到自然環(huán)境的影響導致實驗過程難以重復。如果要簡化自適應光學部署難度，定量地評價自適應光學校正性能，那么需要根據(jù)自適應光學系統(tǒng)的數(shù)學模型和激光在大氣中的傳輸理論，應用計算機仿

2、真技術，對自適應光學中的大氣湍流效應、熱暈效應、校正系統(tǒng)進行仿真建模。激光在大氣中傳輸，大氣干擾是不能避免的問題，因此高精度準確的數(shù)值模擬大氣湍流顯得格外重要。然而高精度的數(shù)值仿真帶來的問題是需要數(shù)據(jù)量巨大的湍流相屏，所以數(shù)值仿真大數(shù)據(jù)量的湍流相屏是困擾著自適應光學仿真系統(tǒng)研究人員的一個重大課題。
　　本文首先簡要的描述了自適應光學仿真技術的原理和概況。自適應光學系統(tǒng)主要分為了三個部分：波前畸變探測、波前復原算法和波前畸變校正。接

3、著介紹了大氣湍流擾動產(chǎn)生的原因以及影響。分析了目前常用的幾種生成大氣湍流相屏的方法。針對大數(shù)據(jù)量的大氣湍流仿真特點，介紹了一種新型的計算湍流相屏的方法：基于內存映射的并行生成方法；根據(jù)大氣湍流的分形特征以及標準分形算法的一些不足，提出了一種改進的基于分形理論的矩形相屏生成算法。
　　由于目前國內普遍使用的自適應仿真平臺，是基于面向過程 Fortran語言開發(fā)的，大多都是以文本文件作為參數(shù)輸入，DOS命令框為交互界面，使得用戶使用極