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脉动流场光学传输效应仿真

张士杰 李俊山 杨亚威 陆敬辉 李孟

张士杰, 李俊山, 杨亚威, 陆敬辉, 李孟. 脉动流场光学传输效应仿真[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2576-2581.
引用本文: 张士杰, 李俊山, 杨亚威, 陆敬辉, 李孟. 脉动流场光学传输效应仿真[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2576-2581.
Zhang Shijie, Li Junshan, Yang Yawei, Lu Jinghui, Li Meng. Simulation of aero-optic effects induced by fluctuation flow-field[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2576-2581.
Citation: Zhang Shijie, Li Junshan, Yang Yawei, Lu Jinghui, Li Meng. Simulation of aero-optic effects induced by fluctuation flow-field[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2576-2581.

脉动流场光学传输效应仿真

基金项目: 

国家自然科学基金(61075025,61175120)

详细信息
    作者简介:

    张士杰(1981- ),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究。Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

  • 中图分类号: V211;O43

Simulation of aero-optic effects induced by fluctuation flow-field

  • 摘要: 针对瞬态脉动流场光学传输效应的实时仿真问题,提出了基于数字混沌系统的脉动流场成像仿真方法。首先,依据湍流的三重分解理论,将脉动流场分解为拟序场和完全随机场;其次,通过数字混沌系统产生球涡来模拟拟序场,使用光线追迹方法得到拟序场的等效相位差;然后,使用混沌系统产生完全随机场的等效相位差;最后,利用拟序场和完全随机场的等效相位差构建脉动流场的随机相位屏,采用物理光学方法得到脉动流场的点扩展函数(快照图像);从而获得短(长)曝光图像序列。仿真实验结果表明:该方法得到的结果与风洞实验数据相吻合。通过修改相关参数可以方便地仿真不同条件下的湍流场的光学传输效应,为气动光学效应的测试和校正提供了一种新的方法。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-05
  • 修回日期:  2014-01-03
  • 刊出日期:  2014-08-25

脉动流场光学传输效应仿真

    作者简介:

    张士杰(1981- ),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究。Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61075025,61175120)

  • 中图分类号: V211;O43

摘要: 针对瞬态脉动流场光学传输效应的实时仿真问题,提出了基于数字混沌系统的脉动流场成像仿真方法。首先,依据湍流的三重分解理论,将脉动流场分解为拟序场和完全随机场;其次,通过数字混沌系统产生球涡来模拟拟序场,使用光线追迹方法得到拟序场的等效相位差;然后,使用混沌系统产生完全随机场的等效相位差;最后,利用拟序场和完全随机场的等效相位差构建脉动流场的随机相位屏,采用物理光学方法得到脉动流场的点扩展函数(快照图像);从而获得短(长)曝光图像序列。仿真实验结果表明:该方法得到的结果与风洞实验数据相吻合。通过修改相关参数可以方便地仿真不同条件下的湍流场的光学传输效应,为气动光学效应的测试和校正提供了一种新的方法。

English Abstract

参考文献 (49)

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