[发明专利]气动光学效应计算方法及系统

权利要求书

1.一种气动光学效应计算方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、采用流体力学分析软件分析大气层内飞行的飞行器的外流场信息，所述外流场信息包括外部气体的温度场数据、压力场数据及密度场数据；

S2、根据外部气体的温度场数据、压力场数据及密度场数据及外部气体对折射率的影响关系，计算得到飞行器外部的折射率场数据；

S3、通过折射率场数据和设定的等折射率面的选取间隔提取等折射率面，获得离散的等折射率面数据；

S4、采用多项式拟合的方式，对等折射率面数据进行拟合，以得到等折射率面的连续函数方程，相邻等折射率面之间的折射率采用同一个等效折射率值代替；

S5、将等折射率面的连续函数方程和相邻等折射率面之间的等效折射率值输入到光学设计软件中，通过光学设计软件进行光线追踪，评估气动光学效应引起的光束偏折。

2.如权利要求1所述的气动光学效应计算方法，其特征在于，在步骤S4中，相邻等折射率面之间的等效折射率值选用相邻等折射率面的折射率平均值。

3.如权利要求1所述的气动光学效应计算方法，其特征在于，在步骤S4中，多项式拟合公式为：

其中，x，y，z为空间位置坐标，c为顶点曲率，k=-e²为曲线常数，e²为偏心率，B₁、B₂为倾斜系数，A_i为多项式系数，。

4.如权利要求1所述的气动光学效应计算方法，其特征在于，在步骤S4中，所述光学设计软件采用光学追迹法进行光路仿真。

5.如权利要求1所述的气动光学效应计算方法，其特征在于，在步骤S1中，流体力学分析软件采用CFD软件。

6.一种气动光学效应计算系统，其特征在于，其包括分析模块、计算模块、提取模块、拟合模块和评估模块；

所述分析模块用于采用流体力学分析软件分析大气层内飞行的飞行器的外流场信息，所述外流场信息包括外部气体的温度场数据、压力场数据及密度场数据；

所述计算模块用于根据外部气体的温度场数据、压力场数据及密度场数据及外部气体对折射率的影响关系计算得到飞行器外部的折射率场数据；

所述提取模块用于通过折射率场数据和设定的等折射率面的选取间隔提取等折射率面以获得离散的等折射率面数据；

所述拟合模块用于采用多项式拟合的方式，对等折射率面数据进行拟合，以得到等折射率面的连续函数方程，相邻等折射率面之间的折射率采用同一个等效折射率值代替；

所述评估模块用于将等折射率面的连续函数方程和相邻等折射率面之间的等效折射率值输入到光学设计软件中，通过光学设计软件进行光线追踪，评估气动光学效应引起的光束偏折。

7.如权利要求6所述的气动光学效应计算系统，其特征在于，相邻等折射率面之间的等效折射率值选用相邻等折射率面的折射率平均值。

8.如权利要求6所述的气动光学效应计算系统，其特征在于，多项式拟合公式为：

其中，x，y，z为空间位置坐标，c为顶点曲率，k=-e²为曲线常数，e²为偏心率，B₁、B₂为倾斜系数，A_i为多项式系数，。

9.如权利要求6所述的气动光学效应计算系统，其特征在于，所述光学设计软件采用光学追迹法进行光路仿真。

10.如权利要求6所述的气动光学效应计算系统，其特征在于，流体力学分析软件采用CFD软件。