Для преодоления влияния фонового шума дневного света на точность измерения атмосферной когерентной длины в данной работе применен датчик фронта волны Хартмана в сочетании с алгоритмом моделирования гауссового фона для подавления и удаления сильного фонового шума, что позволило осуществлять измерение атмосферной когерентной длины при низком отношении сигнал/шум. Сначала с помощью алгоритма моделирования гауссового фона была повышена точность вычисления центра подапертурной точки датчика фронта волны Хартмана, что, в свою очередь, улучшило точность восстановления фронта волны и вычисления коэффициентов Цернике. Далее на основе информации о фронте волны вычислялась дисперсия фазы фронта, и согласно принципу метода дисперсии фазы фронта была рассчитана дисперсия коэффициентов Цернике, в итоге была получена атмосферная когерентная длина. Результаты моделирования показывают, что внедрение алгоритма моделирования гауссового фона на этапе вычисления центра позволяет эффективно подавлять влияние фонового шума дневного света и улучшать точность измерения атмосферной когерентной длины. После внедрения алгоритма моделирования гауссового фона, а также процессов вычисления коэффициентов Цернике и измерения атмосферной когерентной длины общая относительная ошибка составляет около 2,8%. Данный метод способен осуществлять измерение атмосферной когерентной длины в условиях сильного фонового шума и может применяться для оценки производительности дневных лазерных коммуникационных систем, оценивания дневной видимости крупных наземных телескопов, расширяя область применения датчика Хартмана и метода дисперсии фазы фронта для измерения атмосферной когерентной длины.
关键词
моделирование гауссового фона; атмосферная когерентная длина; адаптивная оптика; метод дисперсии фазы фронта