Том 38, номер 12, статья № 13

Аннотация:

Основная проблема при наблюдении малоразмерных (малозаметных) космических объектов наземными оптическими телескопами связана с влиянием атмосферы при прохождении через нее излучения от таких объектов. В работе рассмотрены особенности наблюдения при длинной экспозиции малоразмерных космических объектов путем регистрации короткоэкспозиционных изображений лазерной опорной звезды и последующего их суммирования в фокальной плоскости телескопа. На основе корреляционного анализа исследована связь между случайными смещениями изображения наблюдаемой лазерной опорной звезды и прогнозируемым положением малоразмерного космического объекта. Показано, что достаточным условием нахождения их взаимного положения является отношение модулей энергетических центров тяжести изображений как двух коррелированных гауссовых случайных величин, которое имеет распределение плотности вероятности Коши. Приведены результаты расчетов для моностатической и бистатической схем формирования лазерной опорной звезды.

Ключевые слова:

адаптивная оптика, атмосферная турбулентность, лазерная опорная звезда, моностатическая и бистатическая схемы, дрожание изображения, коэффициент угловой корреляции

Список литературы:

1. Больбасова Л.А., Лукин В.П. Адаптивная коррекция атмосферных искажений оптических изображений на основе искусственного опорного источника. М.: Физматлит, 2012. 128 с.
2. Лукин В.П., Фортес Б.В. Адаптивное формирование пучков и изображений в атмосфере. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 314 с.
3. Больбасова Л.А., Лукин В.П. Возможности адаптивной оптической коррекции наклонов волнового фронта при использовании сигналов от традиционной и полихроматической лазерных опорных звезд // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 10. С. 871–877; Bolbasova L.A., Lukin V.P. Possibilities of adaptive optical correction of the global wavefront tilt using signals from traditional and polychromatic laser guide stars // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N S1. P. S165–S170. DOI: 10.1134/S1024856023010037.
4. Hippler S. Adaptive optics for extremely large telescopes // J. Astron. Instrument. 2019. V. 8, N 2. P. 1950001.
5. Xuezong Yang, Ondrej Kitzler, Spence D.J., Zhenxu Bai, Yan Feng, Mildren R.P. Diamond sodium guide star laser // Op. Lett. 2020. V. 45, iss. 7. P. 1898–1901.
6. Hardy J.W. Adaptive Optics for Astronomical Telescopes. N.-V.: Oxford University press, 1998. 437 p.
7. Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика. Новосибирск: Наука, 1986. 250 с.
8. Свиридов К.Н. Технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения. М.: Знание, 2005. 452 с.
9. Клейменов В.В., Новикова Е.В. Анализ эффективности моностатической и бистатической схем формирования ЛОЗ на основе корреляционной теории // Оптика атмосф. и океана. 2023. T. 36, № 4. С. 331–336.
10. Клейменов В.В., Новикова Е.В. Алгоритм коррекции дрожания изображения звезды в наземном оптическом телескопе с помощью искусственного опорного источника // Опт. журнал. 2024. Т. 91, № 1. С. 25–32.
11. Fried D.L. Statistics of a geometric representation of wavefront distortion // J. Opt. Soc. Am. 1965. V. 55, N 11. P. 1427–1435.
12. Rigaut F. On practical aspects of laser guide star // C.R. Phys. 2005. V. 6, N 10. P. 1089–1098.
13. Foy R., Foy F.C. Laser guide star: Principle, cone effect and tilt measurement // Optics in Astrophysics. Dordreckt: Springer, 2006. P. 249–273.
14. Вентцель Е.С. Теория вероятности. М.: Высш. школа, 2006. 575 с.
15. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1982.