天文光学的自适应调试系统.doc

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1、天文光学自适应调试系统目录：绪论…………………………………………………………………………2系统估算……………………………………………………………………3系统模拟……………………………………………………………………12系统bode图………………………………………………………………17汉英翻译……………………………………………………………………24绪论:天文自适应光学（AdaptiveOptics，缩写为AO）是一项正在发展的对大气扰动进行实时补偿的技术，现在自适应光学系统用于许多的天文台的观测系统中。自适应光学最早的设想是在1953年，美国天文学家巴布科克提出用实时测量波面误差并实

2、时加以校正的方法来解决大气湍流等动态干扰的设想，如果这一过程足够快，就可以克服动态误差的影响而使光学系统能够自动适应环境变化，保持理想性能，就是自适应光学思想的形成，但在当时还没有实现这一设想的现成技术。在日本Subaru望远镜拥有一套AO系统，作为格林式焦点的观测设备。但是，AO系统在日本发展似乎很慢。这是因为一个完全的AO系统不是商业用的，而是必须根据观测台的各种情况，为各个观测台单独设计。例如，观测台的光学望远镜，观测波长和能见度等都是设计AO系统要考虑的。而另一方面AO系统的设备正在变得很流行。我们的目标是设计一个用于太阳观测的AO系统。自从二十世纪九十年代AO系统的发展

3、就变得十分活跃，美国天文学家唐恩曾经在美国国家太阳观测台描述过太阳自适应光学系统的概念。在这个系统中使用了液晶体波前传感器和61个装有连续面板的光学镜的执行机构.埃克特和史密森发表了关于美国洛克希德的自适应光学系统的报告，该系统运用了19部装备有电压驱动器的光学镜和一个带有微镜阵列的探测器的波前传感器。从这以后，越来越多的天文台装备了AO系统。而且越来越多的关于使用AO系统的天文台的科学研究成果被发表。前几年出现了运用基于软件控制的波前补偿的程序来改善AO系统（图1.1所示）。帕特森描述了这种AO系统的任务主要是和数字信号处理器一起处理数据。Keller改善了一台基于个人计算机的

4、自适应光学系统，它用于1.5米口径的McMathPierce太阳望远镜。这种方法的主要优点是：一是它是运用软件程序来完成整个检测补偿的，节省了硬件的高额费用；二是因为使用软件增加了处理软件的灵活性。因此，人们决定开发一种基于个人计算机完全用软件控制的AO系统。另外我们设计一个系统去补偿在观测中的低阶扰动。自适应光学系统除了用于天文研究上，其实最早运用AO系统的是在军事方面。在1990年以前，美国的自适应光学研究主要服务于军事，1982年美装了世界上第一台实用的1.6米自适应光学望远镜，用来观察近地轨道上运行的空间目标(卫星，助推器及其残骸)，利用其形态特性进行识别和分类。1991

5、年美国军方将自适应光学的研究资料解密，计算机和光学技术也足够发达，自适应光学技术才得以广泛应用。配备自适应光学系统的望远镜能够克服大气抖动对成像带来的影响，将空间分辨率显著提高大约一个数量级，达到或接近其理论上的衍射极限。自适应光学系统的不断完善要归结于天文望远镜的发展。第一台安装自适应光学系统的大型天文望远镜是欧洲南方天文台在智利建造的3.6米口径的新技术望远镜。目前越来越多的大型地面光学、红外望远镜都安装了这一系统，比如位于夏威夷莫纳克亚山的8米口径双子望远镜、3.6米口径的加拿大-法国-夏威夷望远镜、10米口径的凯克望远镜、8米口径的日本昴星团望远镜等等。自适应光学已经逐步

6、成为各大天文台所广泛使用的技术，并为下一代更大口径的望远镜的建造开辟了道路。二系统估算：首先了解matlab的中的ident应用。在matlab中commandwindow中输入ident！出现窗口在这个窗口中可以模拟数据。打开matlab然后运行file，找到importdata。点击import。这是一个数据输入。运行他，就可以把你的实验数据输入到matlab中！在这个课题中我们需要运用到的数据是这是理论计算出来的实验数据！把他添加到matlab中。在你的matlab中的workspace窗口中出现一个importwizard窗口！然后单击next，出现一个然后单击finis

7、h。这样我们的数据就添加到matlab中了！我需要用到的只有data，所以双击data。就出现这样一个窗口这就是我们所需要用到的实验数据！然后我们对他进行编辑我们的输入即u1只有1纵列。所以我们选取1纵列然后在matlab中点击edit找到一个createvariablefromselection按钮。单击。这样在你的workspace中出现一个unname。我们对它进行重命名。因为这是我们的输入。我们就把他命名为U1。同样的方法我们对输出进行操作！命名为y1。这就是我们实验的输