基于自適應(yīng)網(wǎng)格法的氣動(dòng)光學(xué)窗口光傳輸特性研究.pdf

1、高速飛行器在大氣中飛行時(shí)，窗口與大氣之間發(fā)生劇烈的相互作用，大量動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致窗口溫度升高，原本均勻的窗口結(jié)構(gòu)變形，并在窗口內(nèi)部形成無(wú)規(guī)則非均勻的梯度折射率場(chǎng)，產(chǎn)生嚴(yán)重的氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)。此時(shí)平面波入射進(jìn)畸變窗口，出射波面將偏離理想波面，產(chǎn)生附加位相，目標(biāo)圖像產(chǎn)生偏移、模糊，成像質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，降低了高速飛行器對(duì)目標(biāo)的探測(cè)、識(shí)別和跟蹤能力，大大降低了制導(dǎo)精度。
　　本文根據(jù)氣動(dòng)熱環(huán)境下窗口折射率場(chǎng)無(wú)規(guī)則非均勻分布的特性，采用自

2、適應(yīng)網(wǎng)格法變步長(zhǎng)光線追跡對(duì)光線在窗口內(nèi)的傳輸進(jìn)行分析，分析了氣動(dòng)熱環(huán)境對(duì)窗口成像質(zhì)量的影響。首先在初始均勻網(wǎng)格的基礎(chǔ)上根據(jù)窗口內(nèi)折射率場(chǎng)的分布情況劃分自適應(yīng)網(wǎng)格；其次根據(jù)追跡點(diǎn)所在自適應(yīng)網(wǎng)格的大小確定光追步長(zhǎng)；最后采用四階 Runge-Kutta算法進(jìn)行光線追跡，得到入射平面波波面上每點(diǎn)經(jīng)過(guò)窗口后的光程，為進(jìn)一步像質(zhì)評(píng)價(jià)和畸變波前校正提供依據(jù)。
　　本文在Visual C++6.0環(huán)境下編寫(xiě)了光線追跡程序，并比較了采用不同網(wǎng)格劃分