空間目標(biāo)大氣非等暈射線軌跡成像模擬.pdf

1、地球大氣是典型的非均勻介質(zhì)，光在其中傳播時(shí)將會(huì)受到隨機(jī)的擾動(dòng)，主要體現(xiàn)為光的波前隨機(jī)起伏，即大氣非等暈效應(yīng)。波前隨機(jī)起伏將造成成像分辨率的極大降低，是諸如成像望遠(yuǎn)鏡，航空測(cè)繪等工作于大氣環(huán)境中光學(xué)系統(tǒng)都必然遭遇的問(wèn)題。
　　本文針對(duì)這種情況，考慮利用數(shù)值模擬方法來(lái)對(duì)大氣湍流條件下的望遠(yuǎn)鏡成像過(guò)程進(jìn)行模擬研究。工作的主要步驟如下:
　　第一，從大氣湍流統(tǒng)計(jì)特性出發(fā)，結(jié)合頻率域上的傅里葉變換法和空域上的Zernike多項(xiàng)式展開(kāi)法

2、建立模擬大氣湍流的隨機(jī)相位屏的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)這兩種方法采取相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)。
　　第二，對(duì)相位屏數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真，并對(duì)比相位結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的相似度驗(yàn)證所得相位屏的正確性。結(jié)果表明:兩種方法模擬得到的相位屏都符合Kolmogorov譜的統(tǒng)計(jì)特性。同時(shí)，從相位函數(shù)結(jié)構(gòu)曲線可以看出，改進(jìn)的次諧波補(bǔ)償和增加Zernike多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)這兩種技術(shù)都能很好的改善模擬相位屏的不足。
　　第三，在標(biāo)量衍射理論基礎(chǔ)上，結(jié)合多層相位屏和射線軌跡，建立