超声速湍流边界层气动光学效应的实验研究

摘要：

当光线穿过超声速湍流边界层时受到湍流密度脉动的影响，其传播方向和相位会发生变化，使得目标图像出现模糊、偏移和抖动等现象，给目标识别带来困难。利用基于背景导向纹影(Background Oriented Schlieren，BOS)原理开发的基于BOS的波前传感(BOS-based Wavefront Sensor， BOS-WS)技术获得了光波通过马赫数Ma=3.0的超声速湍流边界层后的波前。基于波动光学原理计算出相应的点扩散函数(Point Spread Function，PSF)分布以及退化图像，研究结果表明：测量得到的波前结果对应的PSF与理想平面波前对应的PSF相比，在峰值的大小、所在位置及形态上变化较大， PSF峰值出现衰减，PSF峰值位置出现较为明显的偏移，PSF形态出现多峰现象，湍流边界层内密度分布较强的空间随机性得到体现，经此PSF处理后的图像出现一定程度的退化。

关键词：气动光学、背景纹影、点扩散函数、湍流边界层

所属期刊栏目：45

分类号：V19(航空、航天的应用)

资助基金：国家重大仪器研制项目11527802；国家自然科学基金11172326，11302256

在线出版日期：2016-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：1018007-1-1018007-7