大氣湍流對SAL成像影響及補(bǔ)償方法研究.pdf

1、合成孔徑激光雷達(dá)(SAL)能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的成像,在民用和軍事上都具有廣泛的應(yīng)用前景。由于SAL激光波長極短,在大氣中長距離傳輸時受大氣湍流的影響較大。為了減弱大氣湍流對激光SAL成像的影響,探索適用于大氣湍流下SAL系統(tǒng)的自適應(yīng)補(bǔ)償方法,對于提高SAL成像質(zhì)量具有重要的研究價值和實(shí)際意義,對于SAL走向?qū)嶋H工程應(yīng)用也至關(guān)重要。
　　本論文重點(diǎn)研究了大氣湍流下的光傳輸、大氣湍流強(qiáng)度的激光導(dǎo)星測量以及湍流下的SAL成像和自適應(yīng)補(bǔ)償方

2、法。利用相位屏法模擬了Kolmogorov譜和von Karman譜下不同強(qiáng)度的大氣湍流相位起伏,隨著湍流強(qiáng)度的增加,湍流造成的相位起伏會隨之增加,在強(qiáng)湍流下大氣湍流造成的相位起伏就可能達(dá)到幾十弧度;仿真了水平路徑von Karman譜不同湍流強(qiáng)度下高斯光束傳輸?shù)墓鈴?qiáng)分布,結(jié)果表明,傳輸路徑上的大氣湍流使高斯光束發(fā)生畸變,隨著湍流強(qiáng)度的增強(qiáng),湍流造成的相位畸變會變大,當(dāng)湍流強(qiáng)度達(dá)到一定的程度時甚至?xí)霈F(xiàn)光斑分裂等現(xiàn)象,光斑可能會分裂為幾

3、塊。波前探測是自適應(yīng)光學(xué)的前提和基礎(chǔ),瑞利激光導(dǎo)星大氣湍流強(qiáng)度廓線測量方法,可適用于近地大氣湍流的實(shí)時測量,論文對其測量系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了定量分析,為大氣湍流下的SAL成像的相位補(bǔ)償提供了很好的理論基礎(chǔ)。基于閃爍理論,利用激光大氣通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測量數(shù)據(jù),測量西安夏季實(shí)際大氣傳播路徑上的平均湍流強(qiáng)度,為SAL的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)用化提供理論依據(jù)。結(jié)合相位屏法,分別對Kolmogorov譜和von Karman譜不同湍流強(qiáng)度下水平路徑和斜程的SAL成像效