塔皮奥·赫林;斯特凡·金德曼;乔纳坦·莱顿;朗尼·拉姆劳 功率谱密度未知的大气湍流剖面。 （英语） Zbl 1390.78027号 反向探测。 34，第4号，文章ID 044002，32 p.（2018）. 摘要：自适应光学（AO）是现代地基光学望远镜中的一项技术，用于补偿大气湍流引起的波前畸变。一种允许从望远镜数据中检索大气信息的方法是所谓的SLODAR，其中大气湍流剖面是根据Shack-Hartmann波前测量的相关数据估计的。该方法依赖于分层Kolmogorov湍流模型。在本文中，我们提出了SLODAR概念的一种新的扩展，包括靠近地面的一般非科尔莫戈罗夫湍流层，其功率谱密度未知。我们证明了地面湍流剖面与地面未知功率谱密度的联合估计问题是不成立的，并提出了三种数值重建方法。我们通过数值模拟证明，与标准SLODAR型方法相比，我们的方法在湍流剖面重建方面有了实质性的改进。此外，我们的方法可以准确定位非科尔莫戈洛夫功率谱密度中的局部扰动。 引用于4文件 MSC公司： 78A55型 光学和电磁理论的技术应用 78A40型 光学和电磁理论中的波和辐射 78M50型 光学和电磁理论中的优化问题 86A10美元 气象学和大气物理学 65兰特 积分方程的数值方法 76层55 统计湍流建模 65层22 数值线性代数中的不适定性和正则化问题 65K10码 数值优化和变分技术 65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法 90C20个 二次规划 关键词：反问题;积分方程;自适应光学;湍流剖面;斯洛达尔 软件：Matlab公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{T.Helin}等人，《反问题》。34，第4号，文章ID 044002，32 p.（2018；Zbl 1390.78027） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] Bailey D H和Swarztrauber P N 1994连续傅里叶和拉普拉斯变换数值计算的快速方法·Zbl 0808.65143号 [2] Beland R R 1995弱各向同性非科尔莫戈洛夫湍流传播的某些方面 [3] Belen'kii M S，Karis S J，Osmon C L，Brown J M II和Fugate R Q 1999非科尔莫戈洛夫湍流影响的实验证据，湍流各向异性 [4] Bester M、Danchi W C、Degiacomi C G、Greenhill L J和Townes C H 1992大气波动-经验结构函数和未来仪器的预计性能{天体物理学杂志}392 357-74 [5] Buser R G 1971近地面水平传播相位结构函数距离依赖性的干涉测量测定，6328º{\it J.Opt.Soc.Am.}61 488-91 [6] Butterley T、Wilson R W和Sarazin M 2006年根据SLODAR数据确定大气光学湍流强度剖面 [7] Conan R 2008波前在大气湍流中传播并用Zernike多项式校正后的均方剩余误差{it J.Opt.Soc.Am.}a 25 526 [8] Cooley J、Lewis P和Welch P 1967快速傅里叶变换在傅里叶积分、傅里叶级数和卷积积分计算中的应用 [9] Cortés A、Neichel B、Guesalaga A、Osborn J、Rigaut F和Guzman D 2012使用多个激光恒星波前传感器进行大气湍流剖面分析{\it Mon.Not.R.Astron.Soc.}427 2089-99 [10] Dayton D、Pierson B、Spielbusch B和Gonglewski J 1992使用Shack-Hartmann波前传感器测量大气结构函数 [11] Ellerbroek B L和Vogel C R 2009天文自适应光学中的逆问题{逆问题}25 063001·Zbl 1173.35727号 [12] Gilles L和Ellerbroek B L 2010使用一对激光导星Shack-Hartmann波前传感器进行实时湍流剖面测量，用于大型至超大望远镜上的宽场自适应光学系统{it J.Opt.Soc.Am.}a 27 A76-83 [13] Guesalaga A、Neichel B、Béchet C和Valenzuela J 2015开发望远镜仪器湍流剖面仪的经验教训{it J.Phys.：Conf.Ser.}595 012013 [14] Guesalaga A、Neichel B、Correia C、Butterley T、Osborn J、Masciadri E、Fusco T和Sauvage J F 2017自适应光学遥测波前外部尺度剖面的在线估计{\it Mon.Not.R.Astron.Soc.}465 1984-94 [15] Guesalaga A、Neichel B、Cortés A、Béchet C和Guzmán D 2014使用Cn2和风廓线仪方法以及宽场激光制导恒星自适应光学来量化冻结流衰减{\it Mon.Not.R.Astron.Soc.}440 1925-33 [16] Helin T、Kindermann S和Saxenhuber D 2017《大气层析成像中的分析模型优化——数学方法应用科学》40 1153-69·Zbl 1360.86024号 [17] Hill R J 1978湍流平流标量谱模型{流体力学}88 541-62·Zbl 0401.76048号 [18] Inverare G W 2002多维傅立叶积分的快速计算SIAM J.Sci.Comput.｝24 645-51·Zbl 1014.65147号 [19] Kaipio J和Somersalo E 2006（统计和计算反问题）第160卷（柏林：施普林格出版社）·Zbl 1068.65022号 [20] Kolehmainen V、Lassas M、Niinimäki K和Siltanen S 2012稀疏促进贝叶斯反演{\it逆问题}28 025005·Zbl 1233.62046号 [21] Kolmogorov A N 1941非常大雷诺数下不可压缩粘性流体湍流的局部结构{\it Dokl.Akad.Nauk SSSR}30 301-5 [22] Kolmogorov A N 1962关于高雷诺数粘性不可压缩流体中湍流局部结构的先前假设的改进{流体力学杂志}13 82-5·Zbl 0112.42003号 [23] Kress R 2014线性积分方程组（纽约：施普林格）·兹比尔1328.45001 [24] Kyrazis D T、Wissler J B、Keating D D B、Preble A J和Bishop K P 1994对流层上部、平流层下部光学湍流的测量 [25] Li Y，Zhu W，Wu X和Rao R 2015非kolmogorov湍流的等效折射诱导结构常数{\it Opt.Express}23 23004-12 [26] Lombardi G{\it et al}2010 paranal天文台表层特征{\it SPIE天文望远镜+仪器}p 77334D [27] 潘切夫S 2016{随机函数与湍流：自然哲学专著国际丛书}第32卷（阿姆斯特丹：爱思唯尔出版社） [28] Rao C，Jiang W和Ling N 1999使用Shack-Hartmann波前传感器测量大气湍流相位功率谱的幂律指数 [29] Rao C，Jiang W和Ling N 2000非科尔莫戈洛夫大气湍流相位波动的时空特征 [30] Rodriguez I、Neichel B、Béchet C、Guzmán D和Guesalaga A 2014使用GeMS剖面仪{\it SPIE天文望远镜+仪器}对cerro-pachon大气湍流的统计p 914866 [31] Stribling B E、Welsh B M和Roggemann M C 1995非科尔莫戈洛夫大气湍流中的光传播（SPIE关于OE/航空航天传感和两用光子学的研讨会），第181-96页 [32] TatarskiĭV I 1967（湍流大气中的波传播）（莫斯科：瑙卡） [33] Toselli I、Andrews L C、Phillips R L和Ferrero V 2008激光束通过非kolmogorov湍流传播的自由空间光学系统性能{it Opt.Eng.}47 026003 [34] Tyson R K 2015自适应光学原理（佛罗里达州博卡拉顿：CRC出版社） [35] Védrenne N，Michau V，Robert C和Conan J M 2007年利用Shack-Hartmann数据进行Cn2剖面测量{it Opt.Lett.}32 2659-61 [36] Wang L、Schöck M和Chanan G 2008使用多个自适应光学波前传感器的SLODAR大气湍流剖面图47 1880-92 [37] Wilson R W 2002 SLODAR:使用Shack-Hartmann波前传感器测量光学湍流高度 [38] Wu X Q，Huang Y，Mei H P，Shao S，Huang.H，Qian X和Cui C 2014大气表层非科尔莫戈洛夫湍流特征参数的测量{光学学报}34 0601001 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。