未知功率谱密度的大气湍流剖面估计
天体物理仪器与方法
2018-04-04 v3 数值分析
摘要
自适应光学（AO）是现代地基光学望远镜中用于补偿由大气湍流引起的波前畸变的技术。一种可从望远镜数据获取大气信息的方法称为 SLODAR，其基于 Shack--Hartmann 波前测量的相关数据来估计大气湍流剖面。该方法依赖于分层的柯尔莫哥洛夫湍流模型。在本文中，我们提出 SLODAR 概念的一种新颖扩展，即引入靠近地面的、具有未知功率谱密度的一般非柯尔莫哥洛夫湍流层。我们证明，同时估计地面上方湍流剖面与地面处未知功率谱密度的联合估计问题是病态的，并提出了三种数值重建方法。通过数值模拟我们证明，与标准 SLODAR 类方法相比，我们的方法在湍流剖面重建上取得了显著改进。此外，我们的方法能够准确锁定非柯尔莫哥洛夫功率谱密度中的局部扰动。
引用
@article{arxiv.1707.02157,
title = {Atmospheric turbulence profiling with unknown power spectral density},
author = {Tapio Helin and Stefan Kindermann and Jonatan Lehtonen and Ronny Ramlau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02157},
year = {2018}
}
备注
34 pages, 11 figures, submitted to Inverse Problems