[发明专利]天文选址大气光学参数测量仪的数值模拟方法

摘要

天文选址大气光学参数测量仪的数值模拟方法，设有配置参数模块、光波在大气中传播模块、光学仪器物理模块、探测器模块、数据处理模块和运行方案模块在配置参数模块中配置模拟输入条件；光学仪器跟踪各自目标；在运行方案模块中编写命令流控制文件；启动运行，分别执行以下模块大气光学模块、光学仪器模块、探测器模块、数据处理模块；对模块设计加速算法；在CPU上实现主要控制逻辑算法，在GPU上实现并行度高、数据吞吐量大的算法。本发明具有扩展性；可搭建虚拟实验平台，实现数值模拟天文选址大气光学湍流测量仪间的性能对比；设计加速算法，实现湍流监测仪器的实时仿真，主要控制逻辑算法在计算机CPU上实现。

主权项

一种天文选址大气光学参数测量仪的数值模拟方法，该方法设有以下模块：配置参数模块、大气光学模块、光学仪器模块、探测器模块、数据处理模块和运行方案模块；其特征在于，步骤如下：⑴. 在配置参数模块中，配置模拟输入条件；⑵. 光学仪器跟踪各自目标，其目标包括：恒星或月亮，光学仪器除了自身属性外，附有目标和探测器属性，并具有对应的唯一标识号；⑶. 配置大气光学湍流：大气光学湍流层高度分布、湍流权重高度分布、风速和风向高度分布；⑷. 在运行方案模块中，编写命令流控制文件；⑸. 启动运行，并顺序执行如下三个模块：(a). 执行大气光学模块：依据光学仪器属性和大气光学湍流属性，采用相位屏技术和菲涅尔衍射方法，模拟目标光波在大气光学湍流中传播，并到达相应的光学仪器入瞳处；(b). 执行光学仪器模块：依据光学仪器属性，采用夫琅和费衍射或菲涅尔衍射方法，模拟光学仪器功能；(c). 执行探测器模块：依据光学仪器属性，采用光波能量粒子化方法，模拟探测器功能；⑹. 执行数据处理模块：依据光学仪器属性，采用相应的数据处理方法，以友好的数据格式，输出模拟结果，同时也输出性能对比结果；⑺. 对上述步骤调用的模块，设计加速算法；⑻. 在计算机CPU上实现主要控制逻辑算法，在GPU上实现并行度高、数据吞吐量大的算法。