基于涡结构的高速湍流光学成像退化模型及其统计特性研究

带有光学成像探测系统的飞行器在大气层内执行航空测绘、成像制导等任务时，光学头罩周围形成的激波湍流，会对光的传播产生很大影响，使目标图像出现闪烁、抖动、偏移和模糊等严重退化现象，极大影响了系统的成像质量和探测能力。如何对这种退化现象进行有效校正，已经成为当前科技领域最具挑战性和应用前景的课题之一。而对高速激波湍流光学成像退化模型及其统计特性的研究，则是解决这一问题的关键所在。.本项目将在大涡模拟仿真和风洞测试试验的基础上，通过对湍流多尺度涡结构特征的分析，利用流场光传输计算和图像退化模型辨识方法，建立不同条件下高速激波湍流的光学成像退化模型，并确定其统计特性与湍流涡结构的关系。这一研究思路既有利于简化流场的光传输计算和成像退化模型的建模问题，又避免了对流场光传输机理研究工作过度依赖造成的困境。本项目的研究成果对提高我国大气层内高速飞行器光学成像探测的能力，具有重要的理论意义和应用价值。