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光子学报 2015年第6期44卷 154-160页

作者：马雪莲东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院河北秦皇岛066004

基于湍流中调制传递函数的数学模型,从理论上研究了大气相干长度和系统光瞳直径对积分分辨率和像斑半径的影响.采用内插值法,分别给出长曝光和短曝光条件下分辨率和像斑半径的近似代数解.结果表明,在系统光瞳直径小于大气相干长度时,分... 详细信息

基于湍流中调制传递函数的数学模型,从理论上研究了大气相干长度和系统光瞳直径对积分分辨率和像斑半径的影响.采用内插值法,分别给出长曝光和短曝光条件下分辨率和像斑半径的近似代数解.结果表明,在系统光瞳直径小于大气相干长度时,分辨率主要受光瞳直径限制,增大光瞳直径可提高分辨率,然而随着其值的继续增大,对分辨率的改善不再明显,因为当光瞳直径大于大气相干长度时成像性能逐渐由湍流限制.光瞳直径与大气相干长度的比值趋于无穷大时,分辨率和像斑半径受大气相干长度的限制有一个极限值.短曝光条件下,去除了大尺度漩涡所产生的倾斜效应,系统的积分分辨率和像斑半径性能要好于长曝光条件.对于短曝光近场,与长曝光相比,其积分分辨率的最大值提高了3.5倍,像斑半径最小值减小了1/2.

关键词：大气光学激光成像大气湍流调制传递函数积分分辨率像斑半径曝光时间

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斜程大气湍流中成像系统分辨率的影响因素研究

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红外与激光工程 2015年第5期44卷 1569-1573页

作者：张洪建韦宏艳贾锐程玲太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

大气湍流是影响光学成像系统分辨率不可避免的因素之一。为了研究大气湍流内外尺度、湍流轮廓线及探测高度对光学成像系统分辨率的影响,根据光学成像系统积分分辨率理论及修正Von Karman湍流谱,推导了斜程传输路径下考虑湍流内、外尺度... 详细信息

大气湍流是影响光学成像系统分辨率不可避免的因素之一。为了研究大气湍流内外尺度、湍流轮廓线及探测高度对光学成像系统分辨率的影响,根据光学成像系统积分分辨率理论及修正Von Karman湍流谱,推导了斜程传输路径下考虑湍流内、外尺度的光学成像系统的分辨率积分公式。数值计算中应用ITU-R公布的随高度变化的大气折射率结构常数模型,结果表明:湍流内尺度对光学成像系统分辨率的影响要远小于湍流外尺度对分辨率的影响,而湍流内尺度又限制着外尺度对光学成像系统分辨率的影响;斜程传输时,湍流轮廓线的影响大于外尺度对积分分辨率的影响;光学成像系统分辨率在近地面受近地面大气结构常数的影响大,而当高度大于5 000 m时,光学成像系统分辨率受风速的影响大。

关键词：大气光学光学成像系统积分分辨率湍流内、外尺度修正Von Karman谱

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大气湍流对光学成像系统分辨率的影响

大气湍流对光学成像系统分辨率的影响

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作者：张洪建太原理工大学

学位级别：硕士

光学成像系统是利用光波照射在待测目标上，部分光波束反射回来，经探测系统探测得到相应目标信息，重建目标图像。光学成像系统工作在大气环境下，不可避免的将遇到大气湍流问题。大气湍流效应使光波相位产生畸变，降低了光学成像系统... 详细信息

光学成像系统是利用光波照射在待测目标上，部分光波束反射回来，经探测系统探测得到相应目标信息，重建目标图像。光学成像系统工作在大气环境下，不可避免的将遇到大气湍流问题。大气湍流效应使光波相位产生畸变，降低了光学成像系统分辨率，影响成像质量。因此，本文针对大气湍流对光学成像系统分辨率的影响开展了研究。（1）根据长曝光条件下的光学成像系统积分分辨率理论和ITU-R大气折射率结构常数模型，利用修正Von Karman谱推导了大气湍流中光学成像系统积分分辨率公式。数值分析了湍流尺度、湍流轮廓线和探测高度对光学成像系统积分分辨率的影响。（2）推导了修正Von Karman谱模型下的合成孔径激光成像雷达分辨率公式。讨论了合成孔径激光成像雷达相比于普通激光成像雷达的成像优势。得出了其增益值大小与最优孔径值大小随湍流外尺度的变化趋势。（3）结果表明：湍流外尺度对光学成像系统分辨率的影响是主要的，湍流内尺度相对外尺度对光学成像系统分辨率的影响要小很多，但制约着外尺度对光学成像系统分辨率的影响;斜程传输时，湍流轮廓线的影响大于外尺度对积分分辨率的影响;光学成像系统分辨率在近地面受近地面大气结构常数的影响大，而当高度大于5000m时，光学成像系统分辨率受风速的影响大;合成孔径激光成像雷达受大气湍流的影响小于普通激光成像雷达。

关键词：大气光学光学成像系统积分分辨率湍流尺度修正Von Karman谱

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