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超音速共形光学系统动态热差实时校正研究

李衍璋 黄长春 张运强 牛亚军 宋大林 常军

李衍璋, 黄长春, 张运强, 牛亚军, 宋大林, 常军. 超音速共形光学系统动态热差实时校正研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 418001-0418001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0418001
引用本文: 李衍璋, 黄长春, 张运强, 牛亚军, 宋大林, 常军. 超音速共形光学系统动态热差实时校正研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 418001-0418001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0418001
Li Yanzhang, Huang Changchun, Zhang Yunqiang, Niu Yajun, Song Dalin, Chang Jun. Real-time correction of dynamic thermal differential of supersonic conformal optical system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 418001-0418001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0418001
Citation: Li Yanzhang, Huang Changchun, Zhang Yunqiang, Niu Yajun, Song Dalin, Chang Jun. Real-time correction of dynamic thermal differential of supersonic conformal optical system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 418001-0418001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0418001

超音速共形光学系统动态热差实时校正研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0418001
基金项目: 

预研基金(201511340836);航空基金(20150172002)

详细信息
    作者简介:

    李衍璋(1990-),男,硕士生,主要从事共形光学系统设计方面的研究。Email:fisheyesopen@163.com

  • 中图分类号: O435

Real-time correction of dynamic thermal differential of supersonic conformal optical system

  • 摘要: 随着科技的发展,高速度飞行器对成像质量的要求越来越高。研究了含共形整流罩系统在超音速飞行时由于摩擦生热对其产生的光机性能影响,设计了应用长径比为1的共形整流罩的共形光学系统,系统采用楔形镜进行视场扫描,瞬时视场2=4,扫描视场2=60,完成了速度为3Ma、攻角为0共形整流罩空气动力学仿真实验,得到了共形整流罩在超音速飞行情况下的表面温度分布值,通过流固耦合,计算出整流罩在高速飞行时不同时间段的面型变化量。通过拟合,将热形变量以Zernike系数的形式施加到共形光学系统中,观察其对成像质量的影响。结果表明:共形整流罩在飞行中所引入的动态像差会对光学系统的成像质量产生影响。为保证系统精度,文中通过采用空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)对不同时刻的像差进行校正,校正后系统成像质量接近衍射极限,实现了对共形光学系统在高速飞行下所产生的动态热像差进行校正,对高精度飞行器有着重要科学意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-07
  • 修回日期:  2016-09-10
  • 刊出日期:  2017-04-25

超音速共形光学系统动态热差实时校正研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0418001
    作者简介:

    李衍璋(1990-),男,硕士生,主要从事共形光学系统设计方面的研究。Email:fisheyesopen@163.com

基金项目:

预研基金(201511340836);航空基金(20150172002)

  • 中图分类号: O435

摘要: 随着科技的发展,高速度飞行器对成像质量的要求越来越高。研究了含共形整流罩系统在超音速飞行时由于摩擦生热对其产生的光机性能影响,设计了应用长径比为1的共形整流罩的共形光学系统,系统采用楔形镜进行视场扫描,瞬时视场2=4,扫描视场2=60,完成了速度为3Ma、攻角为0共形整流罩空气动力学仿真实验,得到了共形整流罩在超音速飞行情况下的表面温度分布值,通过流固耦合,计算出整流罩在高速飞行时不同时间段的面型变化量。通过拟合,将热形变量以Zernike系数的形式施加到共形光学系统中,观察其对成像质量的影响。结果表明:共形整流罩在飞行中所引入的动态像差会对光学系统的成像质量产生影响。为保证系统精度,文中通过采用空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)对不同时刻的像差进行校正,校正后系统成像质量接近衍射极限,实现了对共形光学系统在高速飞行下所产生的动态热像差进行校正,对高精度飞行器有着重要科学意义。

English Abstract

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