地面层自适应光学系统多颗激光导引星位置优化研究

摘要：

对地面层自适应光学系统而言,多采用呈正多边形排列的多颗激光导引星星座作为参考来测量大气湍流对系统的影响.针对多颗激光导引星应当如何排布的问题,本文采用简化的地面层自适应光学几何模型作为系统性能评价函数,通过遗传算法优化获得不同湍流廓线下导引星的最优分布.同时,采用多进程、Numba库和多线程提高海量大气湍流廓线下对整个系统性能的估计速度.利用上述方法,以一个视场为14′的地面层自适应光学系统为例,用实测的大气湍流廓线数据分析了不同天文观测台址下湍流廓线与最优位置分布的关系.研究结果表明,同一台址下不同数目导引星的最优位置分布差异不大,其统计最优位置均呈中心一颗或角半径接近视场边缘的正多边形分布;不同台址下的导引星最优位置分布差异明显;大气湍流廓线测量的空间分辨率直接影响系统性能评价结果:其测量结果中的等效层数越多,导引星位置分布越接近规则的多边形.

关键词：激光导引星、大气湍流、遗传算法、位置优化、算法加速

所属期刊栏目：47

分类号：TN249;P111.2(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;山西省基础研究青年面上项目;山西省重点研发项目;山西省高等学校教育科技创新基金

在线出版日期：2020-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：44-54