自适应光学技术及其军事应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
镜 得 到 接 近 衍 射 极 限 的 目标 像 。 自适 应 光 学 技 术 使
Ｖｏ ．３ ＮＯ ８ １ ６． ．
Ａｕ ２ １ ｇ， ０１
火 力 与 指 挥 控 制
ＦｉｅＣｏ ｔｏ ｒ ｎ ｒ ｌ＆ Ｃｏｍｍａ ｄ Ｃｏ ｒ ｌ ｎ ｎｔｏ
第 ３ ６卷 第 ８期 ２１ ０ １年 ８月
Βιβλιοθήκη Baidu
文章 编 号 ：０ ２０４ （０ １０ 一ｌ Ｏｏ １０ —６ ０ ｚ ｌ ） ８Ｏ ６—４
ＣＨ ＥＮ ， Ａ Ｎ Ｇ ａ ， Ｂｏ Ｙ Ｙ ｎｇ ＧＥＮ Ｇ — ｎ。 Ｚｅ ｘｕ
（ ． ｉｉ ｒ Ｆｏ ｃ ａ ｅ １ Ｇｕ ｌｎ Ａｉ ｒ ｅ Ａｃ ｄ ｍｙ，Ｇｕ ｌ ４ ０ ３ ｉｉ ５ １ ０ ，Ｃｈ ｎ ｎ ｉ ａ，
２ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｒ ｅ ｉｇ ＆ Ｍａ ｐ ｎ ． ｎ ｔ ｕ ｅｏ Ｓｕ ｖｙ ｎ ｔ ｐ ｉｇ，Ｉｆ ｒ ｔ ｎ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｇｉｅｒｎ ｉｅｓｔ ｏ ｙ，Ｚｈ ｎ ｈ ｕ４ ０ ５ ，Ｃｈ ｎ ） ｅ ｇｚ ｏ ５ ０ ２ ｉａ
成 光 强 闪 烁 、 面 畸 变 、 束 漂 移 等 现 象 ［ ］ 在 地 对 波 光 １。
自适 应 光学 （ ａ ｔ ｅＯｐｉｓ Ａ 技术 口是 克 Ａｄ ｐｉ ｔ ， ０） ｖ ｃ ］ 服 和补偿 大气 湍流 影响最 有效 的措 施 。 自适 应 光学 系统 利用 波前探 测器 （ ｖ ｒ ｎ ｅ ｓｒ ＷＦ ） Ｗａ ｅＦ ｏ ｔＳ ｎ ｏ ， Ｓ 实
Ａ ｓｒ ｃ ： ａ ｔ ｅ Ｏｐｉ （ ｂ ｔａｔ Ａｄ ｐｉ ｔ ｓ ＡＯ）ｃ ｎ ｒｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｊｃ ｍａ ｅ ｈ ｔａｅ ｎ ａ ｈ ｉ ｒｃｉｎ ｌ ｔ ｖ ｃ ａ ｅ ｏ ｓｒｃ ｂｅ ｔｉ ｇ ｓ ｔ ａ ｒ ｅ ｒｔ ｅｄｆ ａｔ ｉ ｆ ｏ ｍｉ
ｔ ｒ ｕｇｈ ｒ ａ ｉ ｅ ｍ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｈ ａ ｅ ｆｏｎ ｂ ｒ ａ ｉ ｎｓ ｗ ｈ ｃ ｒ ｆｅ ｔ ｄ ｂ ｎａ ｉ ｈｏ ｅ ｌｔｍ ａ ｕｒｎｇ ａ ｄ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔｎｇ ｔ ｅ ｗ ｖ —ｒ ｔ ａ ｅ ｒ ｔｏ ｉ ｈ ａ ｅ ａ ｆ ｃ ｅ ｙ ｄｙ ｍ ｃ
自适 应 光 学 技 术 及 其 军 事 应 用
陈
（．桂 林 空 军 学 院 ， 西 １ 广 桂林
波 杨 阳 。 耿 则 勋 。 ， ，
５ １０ ，．信 息 工 程 大 学 测 绘 学 院 ， 州 ４０３２ 郑 ４０５ ） ５ ０ ２
摘 要 ： 自适 应 光 学 系 统 能 够 实 时测 量 并 补 偿 光 波 受 动 态 干 扰所 造 成 的 波 前 畸 变 ， 光 学 成 像 系统 得 到 接 近 衍 射 极 限 的 使 目标 像 。在 分析 大气 湍 流对 空 间 目标 成 像 的 影 响 及其 统 计 参数 的 基 础 上 ， 绍 了 白适 应 光 学 的组 成 、 介 工作 原理 、 作 流 程 及 其 工
特 点 ， 述 了 自适 应 光 学 在 激 光 、 天 和 通 信 等 军 事 领 域 的 广 泛 应 用 。 阐 航
关键词 ； 白适 应 光 学 ， 气 湍 流 ， 前 传 感 器 大 波 中 圈 分 类 号 ： Ｎ２ １ Ｔ ４ Ｔ ４ ， Ｎ２８ 文献标识码 ： Ａ
Ａ ｄ ｐ ｉ ｅ Ｏ ｐ ｉ ｓ ａ ｔ ｉｉａ ｙ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ｖ ｔｃ ｎｄ Ｉ ｓ Ｍ ｌｔ ｒ ｌｃ ｔｏ
ｉ ｒ ｕｃ ｄ． ｎｔｏｄ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｄａ ｔｖ ｐｔｃ ａ ｍｏｓ ｅ ｉ ｕ ｂｕｌｎｃ ｗａ ｅ ｆ ｏ ｔ ｓ ｎｓ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｐ ｉ ｅ ｏ ｉｓ， ｔ ｐｈ ｒｃ ｔ ｒ ｅ ｅ， ｖ －ｒ ｎ ｅ ｏ
引 言
大气 是 一 种不 稳 定 的 随机 介 质 ， 光波 在 大气 中 传播 时 ， 受 到分 子 吸 收 、 气 气 体 和气 溶胶 散 射 、 会 大 湍流 扰动 等影 响 。 中 ， 其 吸收和 散射 主要使 光信 号能 量衰 减 ， 引起 消光 和偏振 ； 湍流造 成空气 折 射率 并 而 的 随机变 化会 导 致 光 波振 幅和相 位 的随机 起 伏 ， 形
ｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ Ｂ ｓ ｄ ｎ ｈ ｓｕ ｉｓ ｆ ｔ ｅ ｆｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｏ ｊｃ ｍａ ｉｇ ｎ ｓａ ｉｔｃ ａ ａ ｔ ｒ ｏ ｉｔ ｒ ａ ｃ ． ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｔ ｄｅ ｏ ｈ ｅｆｃ ｔ ｓ ａ ｅ ｂ ｅ ｔ ｉ ｇｎ ａ ｄ ｔ ｔｓｉ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｆ
ａ ｍｏ ｐ ｅ ｉ ｕ ｂ ｌｎ ｅ， ｈ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｒｎ ｉ ｌ ， ｌ ｗ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓｏ ｔ ｓ ｈ ｒｃ ｔ ｒ ｕ ｅ ｃ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ，ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｆｏ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｆ ｃ Ａ０．Ｔｈ ｎ ｅ
ｔ ｅ ｅ ｉ ｅ ｐ ｉａ ｉ ｎｓ ｆ ｈｅ ｘｔ ｎｓｖ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｏ ＡＯ ｉ ｌ ｓ ｒ， ｓ ｃ ｆｉ ｎ ａｅ ｐａ ｅ ｌｇｈｔ ｃ ｍ ｍｕｎ ｃ ｔｏ ａ ｄ ， ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｎ ｍｅ ｉ ａ ｔｅ ｔ ｎｔ ｒ ｄ ｃ ｌ ｒ ａ ｍｅ ａ ｅ
时测 量成 像 系统 瞳 面 波前 误 差 ， 然后 将 这 些测 量 数
据转 换成 自适应 光 学 系统 的 控 制信 号 ， 对 成 像 系 并 统 的光学 特 性进 行 实 时控 制 ， 时校 正 入射 光束 波 实
前 变形 ， 而补偿 由大气 湍 流引起 的波前 畸 变 ， 从 使物
Ｖｏ ．３ ＮＯ ８ １ ６． ．
Ａｕ ２ １ ｇ， ０１
火 力 与 指 挥 控 制
ＦｉｅＣｏ ｔｏ ｒ ｎ ｒ ｌ＆ Ｃｏｍｍａ ｄ Ｃｏ ｒ ｌ ｎ ｎｔｏ
第 ３ ６卷 第 ８期 ２１ ０ １年 ８月
Βιβλιοθήκη Baidu
文章 编 号 ：０ ２０４ （０ １０ 一ｌ Ｏｏ １０ —６ ０ ｚ ｌ ） ８Ｏ ６—４
ＣＨ ＥＮ ， Ａ Ｎ Ｇ ａ ， Ｂｏ Ｙ Ｙ ｎｇ ＧＥＮ Ｇ — ｎ。 Ｚｅ ｘｕ
（ ． ｉｉ ｒ Ｆｏ ｃ ａ ｅ １ Ｇｕ ｌｎ Ａｉ ｒ ｅ Ａｃ ｄ ｍｙ，Ｇｕ ｌ ４ ０ ３ ｉｉ ５ １ ０ ，Ｃｈ ｎ ｎ ｉ ａ，
２ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｒ ｅ ｉｇ ＆ Ｍａ ｐ ｎ ． ｎ ｔ ｕ ｅｏ Ｓｕ ｖｙ ｎ ｔ ｐ ｉｇ，Ｉｆ ｒ ｔ ｎ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｇｉｅｒｎ ｉｅｓｔ ｏ ｙ，Ｚｈ ｎ ｈ ｕ４ ０ ５ ，Ｃｈ ｎ ） ｅ ｇｚ ｏ ５ ０ ２ ｉａ
成 光 强 闪 烁 、 面 畸 变 、 束 漂 移 等 现 象 ［ ］ 在 地 对 波 光 １。
自适 应 光学 （ ａ ｔ ｅＯｐｉｓ Ａ 技术 口是 克 Ａｄ ｐｉ ｔ ， ０） ｖ ｃ ］ 服 和补偿 大气 湍流 影响最 有效 的措 施 。 自适 应 光学 系统 利用 波前探 测器 （ ｖ ｒ ｎ ｅ ｓｒ ＷＦ ） Ｗａ ｅＦ ｏ ｔＳ ｎ ｏ ， Ｓ 实
Ａ ｓｒ ｃ ： ａ ｔ ｅ Ｏｐｉ （ ｂ ｔａｔ Ａｄ ｐｉ ｔ ｓ ＡＯ）ｃ ｎ ｒｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｊｃ ｍａ ｅ ｈ ｔａｅ ｎ ａ ｈ ｉ ｒｃｉｎ ｌ ｔ ｖ ｃ ａ ｅ ｏ ｓｒｃ ｂｅ ｔｉ ｇ ｓ ｔ ａ ｒ ｅ ｒｔ ｅｄｆ ａｔ ｉ ｆ ｏ ｍｉ
ｔ ｒ ｕｇｈ ｒ ａ ｉ ｅ ｍ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｈ ａ ｅ ｆｏｎ ｂ ｒ ａ ｉ ｎｓ ｗ ｈ ｃ ｒ ｆｅ ｔ ｄ ｂ ｎａ ｉ ｈｏ ｅ ｌｔｍ ａ ｕｒｎｇ ａ ｄ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔｎｇ ｔ ｅ ｗ ｖ —ｒ ｔ ａ ｅ ｒ ｔｏ ｉ ｈ ａ ｅ ａ ｆ ｃ ｅ ｙ ｄｙ ｍ ｃ
自适 应 光 学 技 术 及 其 军 事 应 用
陈
（．桂 林 空 军 学 院 ， 西 １ 广 桂林
波 杨 阳 。 耿 则 勋 。 ， ，
５ １０ ，．信 息 工 程 大 学 测 绘 学 院 ， 州 ４０３２ 郑 ４０５ ） ５ ０ ２
摘 要 ： 自适 应 光 学 系 统 能 够 实 时测 量 并 补 偿 光 波 受 动 态 干 扰所 造 成 的 波 前 畸 变 ， 光 学 成 像 系统 得 到 接 近 衍 射 极 限 的 使 目标 像 。在 分析 大气 湍 流对 空 间 目标 成 像 的 影 响 及其 统 计 参数 的 基 础 上 ， 绍 了 白适 应 光 学 的组 成 、 介 工作 原理 、 作 流 程 及 其 工
特 点 ， 述 了 自适 应 光 学 在 激 光 、 天 和 通 信 等 军 事 领 域 的 广 泛 应 用 。 阐 航
关键词 ； 白适 应 光 学 ， 气 湍 流 ， 前 传 感 器 大 波 中 圈 分 类 号 ： Ｎ２ １ Ｔ ４ Ｔ ４ ， Ｎ２８ 文献标识码 ： Ａ
Ａ ｄ ｐ ｉ ｅ Ｏ ｐ ｉ ｓ ａ ｔ ｉｉａ ｙ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ｖ ｔｃ ｎｄ Ｉ ｓ Ｍ ｌｔ ｒ ｌｃ ｔｏ
ｉ ｒ ｕｃ ｄ． ｎｔｏｄ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｄａ ｔｖ ｐｔｃ ａ ｍｏｓ ｅ ｉ ｕ ｂｕｌｎｃ ｗａ ｅ ｆ ｏ ｔ ｓ ｎｓ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｐ ｉ ｅ ｏ ｉｓ， ｔ ｐｈ ｒｃ ｔ ｒ ｅ ｅ， ｖ －ｒ ｎ ｅ ｏ
引 言
大气 是 一 种不 稳 定 的 随机 介 质 ， 光波 在 大气 中 传播 时 ， 受 到分 子 吸 收 、 气 气 体 和气 溶胶 散 射 、 会 大 湍流 扰动 等影 响 。 中 ， 其 吸收和 散射 主要使 光信 号能 量衰 减 ， 引起 消光 和偏振 ； 湍流造 成空气 折 射率 并 而 的 随机变 化会 导 致 光 波振 幅和相 位 的随机 起 伏 ， 形
ｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ Ｂ ｓ ｄ ｎ ｈ ｓｕ ｉｓ ｆ ｔ ｅ ｆｅ ｔ ｏ ｐ ｃ ｏ ｊｃ ｍａ ｉｇ ｎ ｓａ ｉｔｃ ａ ａ ｔ ｒ ｏ ｉｔ ｒ ａ ｃ ． ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｔ ｄｅ ｏ ｈ ｅｆｃ ｔ ｓ ａ ｅ ｂ ｅ ｔ ｉ ｇｎ ａ ｄ ｔ ｔｓｉ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｆ
ａ ｍｏ ｐ ｅ ｉ ｕ ｂ ｌｎ ｅ， ｈ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｒｎ ｉ ｌ ， ｌ ｗ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓｏ ｔ ｓ ｈ ｒｃ ｔ ｒ ｕ ｅ ｃ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ，ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｆｏ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｆ ｃ Ａ０．Ｔｈ ｎ ｅ
ｔ ｅ ｅ ｉ ｅ ｐ ｉａ ｉ ｎｓ ｆ ｈｅ ｘｔ ｎｓｖ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｏ ＡＯ ｉ ｌ ｓ ｒ， ｓ ｃ ｆｉ ｎ ａｅ ｐａ ｅ ｌｇｈｔ ｃ ｍ ｍｕｎ ｃ ｔｏ ａ ｄ ， ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｎ ｍｅ ｉ ａ ｔｅ ｔ ｎｔ ｒ ｄ ｃ ｌ ｒ ａ ｍｅ ａ ｅ
时测 量成 像 系统 瞳 面 波前 误 差 ， 然后 将 这 些测 量 数
据转 换成 自适应 光 学 系统 的 控 制信 号 ， 对 成 像 系 并 统 的光学 特 性进 行 实 时控 制 ， 时校 正 入射 光束 波 实
前 变形 ， 而补偿 由大气 湍 流引起 的波前 畸 变 ， 从 使物