差分到达角起伏测量大气相干长度的误差分析

发布时间：2017-12-06 15:23

  本文关键词：差分到达角起伏测量大气相干长度的误差分析

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【摘要】：大气相干长度(Fried参量r0)是衡量大气湍流强弱的一个重要物理参量,准确测量r0值对地面天文观测、激光大气传输以及激光工程应用具有重要意义。自Fried于1965年提出r0的概念以后,大气相干长度的测量理论经过了 50多年的发展。其中,由于差分像运动法(DIMM)对仪器自身的抖动以及跟踪误差不敏感,成为现阶段使用最为广泛的一种优良的大气相干长度测量方法。差分像运动法虽然有着优异的性能,但是测量误差也是不可避免的。从理论和仪器方面存在较多影响大气相干长度仪测量精度的因素,包括仪器的噪声误差、统计误差、曝光时间和采样时间、子瞳大小和间距引起的误差、截止频率引起的误差等。本文在总结分析前人研究的基础上,着重讨论信噪比对大气相干长度测量误差的影响。大气相干长度仪白天通过换星选择合适星等来连续测量全天大气相干长度,在切换不同星等时信噪比有数量级变化。我们采用仿真和实验相结合的方法,通过改变天空背景噪声的强度来改变图像信噪比,得出r0的相对偏差随信噪比的变化曲线。结果显示,r0的相对偏差随着信噪比的降低逐渐增大。虽然不同的减背景阈值下相对偏差的值有所差异,但曲线的整体趋势保持一致。仿真和实验结果显示,在采用阈值法处理背景时,对于信噪比变化较大的情况下,分信噪比阈值和湍流强度采取不同的减背景阈值为较合理的选择。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O357.5

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本文编号：1259061