高速成像制導(dǎo)導(dǎo)彈在大氣中飛行時,其光學(xué)頭罩周圍的復(fù)雜流場結(jié)構(gòu)會引起目標(biāo)圖像的偏移、抖動和模糊,即氣動光學(xué)效應(yīng),并最終影響對目標(biāo)的識別精度。針對氣動光學(xué)效應(yīng)及畸變校正的研究對高速成像制導(dǎo)光學(xué)頭罩設(shè)計意義重大。圍繞超聲速氣膜氣動光學(xué)效應(yīng)及畸變校正研究為中心,以背景紋影(Background Oriented Schlieren,BOS)技術(shù)為基礎(chǔ)開展相關(guān)研究。通過對實驗?zāi)Ｐ鸵约皩嶒灧椒ǖ膭?chuàng)新性設(shè)計,實現(xiàn)了超聲速氣膜實驗裝置噴流雷諾數(shù)大范圍可調(diào);基于近場改進(jìn)BOS技術(shù)測量超聲速氣膜氣動光學(xué)波前。針對主流靜止的超聲速氣膜流動,利用其典型的兩層結(jié)構(gòu)模型,將薄剪切層理論應(yīng)用到超聲速氣膜流動中,進(jìn)而將薄剪切層中的密度脈動特性引入到超聲速氣膜流動中,基于高雷諾數(shù)條件下薄剪切層特點,推導(dǎo)了超聲速氣膜氣動光學(xué)效應(yīng)相似準(zhǔn)則關(guān)系式,推導(dǎo)結(jié)果與測量結(jié)果符合良好。通過對超聲速氣膜進(jìn)行流動顯示研究,對比了主流為超聲速和主流靜止兩種情況下的超聲速氣膜流動特點。利用小波分析對超聲速氣膜氣動光學(xué)效應(yīng)流向分布特征進(jìn)行研究�；贐OS技術(shù)獲取的位移場結(jié)果,采用兩種構(gòu)建圖像映射函數(shù)的方法,分別為:多項式擬合方法和局部加權(quán)平均表面擬合方法,構(gòu)建畸變圖像和無畸變圖像之間的空間映射函數(shù),實現(xiàn)對雙膠合透鏡產(chǎn)生的畸變以及超聲速氣膜流場氣動光學(xué)效應(yīng)的校正。
【學(xué)位單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TJ760
【部分圖文】：

高速成像制導(dǎo)彈頭側(cè)窗氣膜流場示意圖

物點衍射光強分布

斯特列爾比的物理意義Ross[2]
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2877524