自适应光学系统中的波前校正预测
天体物理仪器与方法
2022-05-16 v2
摘要
我们利用双子北望远镜ALTAIR自适应光学系统的遥测数据，研究波前校正指令（包括倾斜/倾斜和高阶湍流）可被预测的程度，以减少滞后误差（由波前传感器平均和计算延迟引起）并改善输出图像质量。我们展示，通过使用基于仅含少数系数（倾斜/倾斜约30个，高阶模态约5个）的线性自回归模型的“预测滤波器”来补充现有的积分伺服控制器，可实现RMS波前误差的大幅降低（倾斜/倾斜约5倍，高阶模态约2倍）。将该滤波器更新以适应演化的观测条件在计算上开销很小，且需要少于10秒的遥测数据。我们还使用几种机器学习模型（长短期记忆和膨胀卷积模型）来评估是否可通过更复杂的非线性模型获得进一步改善。我们的尝试显示相比线性自回归预测没有可察觉的改善，即使在线性模型残差较大的大滞后情况下也是如此，这表明在双子北望远镜上ALTAIR的非线性波前畸变用当前设置可能无法被预测。
引用
@article{arxiv.2112.01437,
title = {Forecasting Wavefront Corrections in an Adaptive Optics System},
author = {Rehan Hafeez and Finn Archinuk and Sébastien Fabbro and Hossen Teimoorinia and Jean-Pierre Véran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01437},
year = {2022}
}