基于简约点扩散函数模型联合估计大气与仪器缺陷：使用世界一流自适应光学辅助仪器的在天空验证

由于形状复杂且存在空间变化，对自适应光学（AO）辅助观测的光学点扩散函数（PSF）进行建模尤其具有挑战性。我们的目标为：（i）通过与大量成像 PSF 样本的对比，详尽展示一种近期解析模型的精度；（ii）评估该模型达到最优的条件；（iii）释放该框架的威力，以实现大气参数、AO 性能与静态像差的联合估计。我们收集了来自七套 AO 系统的 4812 个在天空 PSF，并使用同一拟合算法在各种 AO PSF 上测试该模型，并根据模型输出诊断 AO 性能。最后，我们强调该框架如何能够表征 SPHERE 仪器上所谓的低风效应，以及 Keck II 望远镜上的活塞共相误差。在 4812 个 PSF 上，该模型在斯特列尔比（SR）和半高全宽（FWHM）上的误差均低至 4%。我们特别说明，作为模型参数之一的 Fried 参数估计与已知的视宁度统计一致，并且在使用 MUSE 仪器时随波长（$\lambda^{6/5}$）和来自 GSAOI 图像的视场（无变化）呈现预期趋势，标准偏差为 0.4cm。最后，我们表明可以反演出由 LWE 引入的微分活塞、倾斜和俯仰模式的组合，其与 ZELDA 测量结果相符，以及来自 Keck II 望远镜的镜段活塞误差，尤其是先前研究已揭示的阶梯模式。该模型以 4% 的误差水平匹配所有类型的 AO PSF，可用于 AO 诊断、后处理与波前传感目的。