[发明专利]空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法

权利要求书

1、空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将光机系统内部的空气用平面进行离散化分割；

(2)空气扰动模拟为分割平面的刚性运动；这些刚性运动为微平动和微转动的叠加；

(3)通过光线追迹方法建立系统扰动光学模型，包括反射光学单元的反射光学模型和离散化的各部分空气的折射光学模型；

(4)在Matlab环境下，依据建立好的上述系统扰动光学模型计算系统扰动光学灵敏度矩阵，扰动光学灵敏度矩阵中的两个为主镜的扰动光学灵敏度矩阵和次镜的扰动光学灵敏度矩阵，其余的三个为空气扰动光学灵敏度矩阵；并将这些矩阵保存在Matlab的工作空间中；

(5)在Matlab/Simulink中新建仿真模型文件，在模型文件中加入输入量模块、输出量模块和状态空间模块；状态空间模块的数目要与扰动光学灵敏度矩阵数目一致；并依次将每个状态空间模块的“D”矩阵设置为不同的扰动光学灵敏度矩阵；最后将各模块连接起来进行仿真。

2、根据权利要求1所述的空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法，其特征在于：所述步骤(1)中离散后的每部分空气的折射率为常数。

3、根据权利要求1所述的空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法，其特征在于：所述步骤(2)中刚性平面的微平动和微转动各有三个分向量，分别为笛卡儿坐标系下的三个坐标分量。

4、根据权利要求1所述的空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法，其特征在于：所述步骤(3)中的反射光学单元的反射光学模型都遵循光线反射定律，各部分空气折射光学模型都遵循光线折射定律。

5、根据权利要求1所述的空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法，其特征在于：所述步骤(5)，在模型中，三个空气扰动灵敏度矩阵表示为空气扰动光学灵敏度矩阵1，空气扰动光学灵敏度矩阵2和空气扰动光学灵敏度矩阵3，它们代表光线三次进入空气系统的光线扰动情况；这三个空气扰动光学灵敏度矩阵的输入量都为空气扰动面的平动量和转动量；主镜的扰动光学灵敏度矩阵和次镜的扰动光学灵敏度矩阵的输入量分别为主镜的平动量与转动量和次镜的平动量和转动量。