自適應(yīng)光學(xué)仿真系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)處理研究.pdf

1、自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是當(dāng)今最前沿的光學(xué)新技術(shù)之一。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)使光學(xué)系統(tǒng)具備了根據(jù)外界條件變化，實(shí)時(shí)校正大氣湍流等引起的波前動(dòng)態(tài)誤差的特征，能夠提高光學(xué)系統(tǒng)的性能?，F(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的定型系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)成本高昂，各種光學(xué)元件的布局和結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確保其正確無誤，并且實(shí)驗(yàn)還會(huì)受到自然環(huán)境的影響導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程難以重復(fù)。如果要簡(jiǎn)化自適應(yīng)光學(xué)部署難度，定量地評(píng)價(jià)自適應(yīng)光學(xué)校正性能，那么需要根據(jù)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和激光在大氣中的傳輸理論，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿

2、真技術(shù)，對(duì)自適應(yīng)光學(xué)中的大氣湍流效應(yīng)、熱暈效應(yīng)、校正系統(tǒng)進(jìn)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(zhǔn)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(yīng)光學(xué)仿真系統(tǒng)研究人員的一個(gè)重大課題。
　　本文首先簡(jiǎn)要的描述了自適應(yīng)光學(xué)仿真技術(shù)的原理和概況。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)主要分為了三個(gè)部分：波前畸變探測(cè)、波前復(fù)原算法和波前畸變校正。接

3、著介紹了大氣湍流擾動(dòng)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(duì)大數(shù)據(jù)量的大氣湍流仿真特點(diǎn)，介紹了一種新型的計(jì)算湍流相屏的方法：基于內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)分形算法的一些不足，提出了一種改進(jìn)的基于分形理論的矩形相屏生成算法。
　　由于目前國(guó)內(nèi)普遍使用的自適應(yīng)仿真平臺(tái)，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?yàn)榻换ソ缑?，使得用戶使用極