[发明专利]一种有限距离等晕角实时测量装置及方法

权利要求书

1.一种有限距离等晕角实时测量装置，包括接收望远镜、光电探测器件和计算机、衰减片、滤光片、成像透镜，其特征在于：所述的接收望远镜前端设有三孔面罩，所述三孔面罩上设有三个圆形子光瞳，任意两个圆形子光瞳上装有分光楔镜，所述的接收望远镜的后方光路上依次设有衰减片、滤光片、光学成像透镜，所述成像透镜的像平面上放置有光电探测器件，所述光电探测器件的输出端连接至计算机；

所述三个圆形子光瞳的直径均为D，任意一个圆形子光瞳与另外两个圆形子光瞳之间的中心间距为d₁、d₂，其中满足d₁＝1.2D,d₂＝2.3D；

所述三个圆形子光瞳接收点信标光强；在一个统计帧数内，计算机经图像处理得出光电探测器件每帧三个光斑的灰度值代表光强，根据所述的一个统计帧数内的三光斑光强灰度值，统计得出间距分别为0、d₁、d₂的圆形子光瞳接收的相对光强起伏协方差C_R(0)、C_R(d₁)、C_R(d₂)；

所述圆形子光瞳的直径均D的取值范围为[0.8(λ₀L)^0.5，1.2(λ₀L)^0.5]，其中λ₀为点信标光等效波长，由所用信标、滤光片、光电探测器的光谱特性来确定，L为所测的湍流有限距离，即点信标与接收望远镜之间的距离。

2.根据权利要求1所述的有限距离等晕角实时测量装置，其特征在于：所述衰减片为中性衰减片。

3.根据权利要求1所述的有限距离等晕角实时测量装置，其特征在于：所述光电探测器为CCD探测器。

4.一种有限距离等晕角实时测量方法，利用三个圆形子光瞳接收点信标光强，并统计间距分别为0、d₁、d₂的圆形子光瞳接收的相对光强起伏协方差C_R(0)、C_R(d₁)、C_R(d₂)，再利用计算公式将三个协方差转换成等晕角，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、计算间距分别为0、d₁、d₂的相对光强起伏协方差C_R(0)、C_R(d₁)、C_R(d₂)，相对光强起伏协方差C_R(d)的计算方式为：

其中，<>代表统计平均，I₁、I₂代表间距为d的两个圆形子光瞳的光强灰度值；

(2)、将C_R(d)转换为对数振幅起伏协方差C_χ(d)：

(3)、将相应的C_χ(d)代入以下计算公式得出有限距离等晕角，

其中L为测量的大气湍流有限距离，λ₀为点信标光等效波长。