Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет






Скачать 102.41 Kb.
НазваниеРоссийской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет
Дата публикации13.03.2015
Размер102.41 Kb.
ТипПрограмма
l.120-bal.ru > Документы > Программа


Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет

«Московский физико-технический институт»

ПРОГРАММА

По курсу: «Атмосферная оптика высокого углового разрешения»

По направлению 010600: «Прикладная математика и физика»
Магистерская программа ____________________________________________

__________________________________________________________________
Факультет: ФФКЭ

Кафедра: «Квантовых оптических систем»

Курс: 5

Семестр: 7, 8

Лекции: 66 часов

Экзамен: 8 семестр

Зачет с оценкой: 7 семестр

Разработал программу доктор технических наук, профессор К.Н. Свиридов

СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
Курс «Атмосферная оптика высокого углового разрешения» рассчитан на слушателей, имеющих базовую университетскую (политехническую) подготовку по общей физике, высшей математике, радиофизике, электронике, информатике и статистической оптике.

Основное внимание уделяется изучению теории и методов достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного «видения» наземного (контроль Космоса) и космического (дистанционное зондирование Земли) базирования, а, главное, изучению технологий их оптимального построения и применения.

Помимо студентов физических и приборостроительных специальностей, данный курс лекций предназначен для научных работников, занятых решением проблем атмосферной оптики, и инженерно-технических работников, занятых вопросами разработки, создания и эксплуатации оптических информационных систем.
РАЗВЕРНУТАЯ ПРОГРАММА ЛЕКЦИЙ (66 часов)
Раздел 1. Проблемы атмосферной оптики высокого углового разрешения. (6 часов)

Тема 1. Атмосферно-линзовая оптическая передаточная функция. Оптическая передаточная функция при длинной экспозиции. Оптическая передаточная функция при короткой экспозиции.

Тема 2. Разрешающая способность систем атмосферного видения. Среднее разрешение системы атмосфера–телескоп. Мгновенное разрешение системы атмосфера – телескоп.

Тема 3. Изопланатичность поля зрения систем атмосферного видения. Мгновенная изопланатичность системы атмосфера–телескоп. Средняя изопланатичность системы атмосфера–телескоп.

Раздел 2. Традиционные технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения. (4 часа)

Тема 4. Технологии формирования, детектирования и обработки средних изображений астрономических объектов. Фильтрация длинно-экспозиционного (среднего) изображения.

Тема 5. Технологии формирования, детектирования и обработки мгновенных изображений астрономических объектов. Фильтрация коротко-экспозиционных (мгновенных) изображений.
Раздел 3. Интерферометрические технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения.

(8 часов)

Тема 6. Звездный интерферометр Майкельсона. Интерферометр интенсивностей Брауна-Твисса.

Тема 7. Интерферометрический метод формирования изображения Гудмена.

Тема 8. Пятенная интерферометрия Лабейри. Солнечная пятенная интерферометрия. Пятенная интерферометрия с управляемой турбулентностью. Пятенная интерферометрия с голографическим восстановлением. Пятенная интерферометрия с фотомаскированием.

Тема 9. Безизбыточная интерферометрия. Корреляционная интерферометрия.
Раздел 4. Голографические технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения. (6 часов)

Тема 10. Метод равных искажений объектной и опорной волн.

Тема 11. Метод обращения лучей. Метод компенсирующей голограммы.

Тема 12. Метод корреляции интенсивности. Метод голограмм интенсивности.
Раздел 5. Адаптивные технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения. (8 часов)

Тема 13. Формирование изображения методом электрооптической коррекции волнового фронта. Детектор фазовых атмосферных искажений волнового фронта. Электрооптический активный элемент для коррекции волнового фронта.

Тема 14. Формирование изображения методом акустооптической коррекции волнового фронта. Акустооптический активный элемент. Детектор атмосферных искажений волнового фронта.

Тема 15. Метод формирования изображения максимизацией его резкости. Функции резкости оптического изображения. Машинное моделирование метода максимизации резкости. Особенности работы смоделированной адаптивной техники в реальных условиях.

Тема 16. Метод формирования изображения с использованием поляризационного опорного сигнала. Теория адаптивного формирования изображения.
Раздел 6. Статистические характеристики светового информационного сигнала. (8 часов)

Тема 17. Статистическая модель поля. Источник подсвета и характеристики его излучения. Объекты наблюдения и фоновое излучение. Среда распространения. Статистические характеристики принимаемого поля светового информационного сигнала.

Тема 18. Статистическая модель формируемого изображения. Особенности формирования изображения. Характеристики поля и распределения интенсивности изображения точечного монохроматического источника. Характеристики суммарного распределения интенсивности изображений М-точечных монохроматических источников. Статистические характеристики распределения интенсивности формируемого изображения наблюдаемого космического объекта.

Тема 19. Статистическая модель пространственного спектра изображения. Статистические характеристики мгновенной оптической передаточной функции (ОПФ) системы атмосфера–телескоп. Статистические характеристики реальной ОПФ системы атмосфера–телескоп и пространственного спектра изображения объекта.

Тема 20. Экспериментальная проверка адекватности предложенных статистических моделей светового информационного сигнала. Машинное моделирование атмосферных искажений поля светового информационного сигнала. Моделирование формируемых изображений и анализ их статистики. Моделирование пространственного спектра изображения и анализ его статистики.
Раздел 7. Статистический синтез технологий оптимального построения и применения оптических информационных систем высокого углового разрешения (8 часов)

Тема 21. Технологии оптимального приема и обработки поля. Условный функционал правдоподобия поля. Функционал правдоподобия и оптимальные операции над полем в случае малого отношения сигнал/шум. Функционал правдоподобия и оптимальные операции над полем в случае большого отношения сигнал/шум. Уравнение максимального правдоподобия поля. Оптимальные алгоритмы формирования оценочных изображений. Критерий точности получаемых оценок.

Тема 22. Технологии оптимальной обработки пространственного спектра изображений. Уравнение максимального правдоподобия пространственного спектра изображения. Алгоритмы оптимальной обработки пространственного спектра изображения. Практическая реализация синтезированных алгоритмов оптимальной обработки пространственного спектра одного изображения. Уравнения максимального правдоподобия пространственного спектра серии изображений. Алгоритм оптимальной обработки пространственного спектра серии изображений. Практическая реализация синтезированных алгоритмов оптимальной обработки пространственного спектра серии изображений.

Тема 23. Технологии оптимальной обработки изображений. Сравнительный анализ существующих методов статистического оценивания изображений. Уравнение максимального правдоподобия изображений. Алгоритмы оптимальной обработки изображений. Практическая реализация синтезированных алгоритмов обработки изображений.

Тема 24. Влияние квантовых эффектов и шумов детектирования на технологии оптимального построения систем высокого углового разрешения. Оптимальная обработка квазинепрерывных детектируемых изображений. Оптимальный прием и обработка дискретных детектируемых изображений.


Раздел 8. Аппаратурная реализация технологий оптимального построения и применения оптических информационных систем высокого углового разрешения. (6 часов)
Тема 25. Состав аппаратуры приемного тракта оптической информационной системы. Канал формирования изображений. Канал детектирования и регистрации изображений. Канал обработки изображений.

Тема 26. Оптимизация канала формирования изображений. Выбор места для точки стояния комплекса. Уменьшение павильонных эффектов внутреннего видения в традиционных укрытиях и телескопах. Активные (адаптивные) элементы оптико-механического тракта (ОМТ) телескопа. Согласование разрешения детектора с инструментальным разрешением телескопа. Компенсация вращения изображений. Компенсация атмосферной дисперсии. Выбор полосы спектральной фильтрации. Согласование динамического диапазона формируемого изображения с динамическим диапазоном детектора.

Тема 27. Оптимизация канала детектирования и регистрации изображений. Выбор типа детектора: идеальный детектор, фотодетектор, твердотельные электронные детекторы, телевизионные электронные детекторы. Режимы и стратегии процесса детектирования, оптимизация работы затворов. Оптимизация процесса детектирования по шумам. Квантовый шум процесса детектирования. Аддитивные шумы процесса детектирования. Выбор усилителя изображений и его элементов.
Раздел 9. Алгоритмическое обеспечение технологий оптимального построения и применения оптических информационных систем. (6 часов).

Тема 28. Адаптивная фильтрация одного спектрально - фильтруемого коротко-экспозиционного изображения. Оптимальные и квазиоптимальные функции резкости изображения. Экстремумы функций резкости изображения. Практическая реализация алгоритма адаптивной фильтрации. Поиск глобального экстремума функции резкости. Моделирование алгоритма адаптивной фильтрации мгновенного изображения.

Тема 29. Статистическая обработка серии спектрально-фильтруемых коротко-экспозиционных изображений. Точность восстановления квадрата модуля пространственного спектра от объекта. Точность восстановления фазы пространственного спектра от объекта. Практическая реализация безопорного корреляционного метода (БКМ).

Тема 30. Итерационное восстановление изображения объекта по одной из компонент его пространственного спектра. Теоретический анализ методов решения «фазовой» и «амплитудной» проблем. Практическая реализация методов решения «фазовой» и «амплитудной» проблем. Комплексный алгоритм цифровой обработки изображений.
Раздел 10. Перспективные технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения.

Тема 31. Перспективные технологии построения и функционирования канала формирования изображений. Устранение павильонных эффектов внутреннего видения в нетрадиционных укрытиях и телескопах. Стратегия оперирования открытой башни (укрытия) и конструктивные особенности ее (его) построения. Стратегия оперирования выставленного к ветру телескопа и конструктивные особенности его построения. Устранение влияния эффектов ветрового воздействия на процесс формирования изображений. Конфигурация матрицы апертурного синтеза. Аппаратурная реализация элементов матрицы. Динамика функционирования элементов матрицы. Допуски когерентного формирования изображений в матрице.

Тема 32. Перспективные технологии построения и функционирования канала детектирования изображений. Требования к детектору изображений в матрице. Оптимизация процесса детектирования по разрешению. Временная локализация фотоотсчета. Пространственная локализация фотоотсчета. Линейность процессов фотоотсчетного детектирования и граница перехода от аналогового к фотоосчетному режиму. Ограничения режима счета фотонов в изображении (СФИ) в детекторах сканируемого растра и его оптимизация по производительности и динамическому диапазону в перспективных детекторах параллельного действия.

Тема 33. Перспективные технологии построения и функционирования канала обработки изображений. Архитектура построения вычислительных средств в матрице. Статистика формируемых изображений в матрице. Методы обработки изображений в матрице: Метод замкнутых фаз, Метод тройных корреляций. Оптимизация Метода тройных корреляций. Модификация Метода тройных корреляций для режима счета фотонов в изображении (СФИ). Модификация Метода тройных корреляций для наблюдения малоразмерных объектов. Алгоритмы разворачивания уравнений замкнутых фаз.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Свиридов К.Н. «Технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения», изд. «Знание», М., 2005, 452 с.

  2. Свиридов К.Н. «Оптическая локация космического мусора», изд. «Знание», М., 2006, 488 с.

  3. Свиридов К.Н. «Атмосферная оптика высокого углового разрешения», том I, Квазиоптимальные технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения, изд. «Знание», М., 2007, 200 с.

  4. Свиридов К.Н. «Атмосферная оптика высокого углового разрешения», том II, Статистическая оптимизация технологий достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения, изд. «Знание», М., 2007, 367 с.

  5. Свиридов К.Н. «Атмосферная оптика высокого углового разрешения», том III, Перспективные технологии достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения, изд. «Знание», М., 2007, 255 с.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. О’Нейл Э. «Введение в статистическую оптику», изд. «Мир», М., 1966.

  2. Гудмен Дж. «Введение в Фурье-оптику», изд. «Мир», М., 1970.

  3. Татарский В.И. «Распространение волн в турбулентной атмосфере», изд. «Наука», М., 1967.

  4. Зуев В.Е. «Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере», изд. «Сов. радио», М., 1970.

  5. Клаудер Дж., Сударшан Э. «Основы квантовой оптики», изд. «Мир», М., 1970.

  6. Папулис А. «Теория систем и преобразований в оптике», изд. «Мир», М., 1971.

  7. Мартынов Д.Я. «Курс общей астрофизики», изд. «Наука», М., 1971.

  8. Борн М., Вольф В. «Основы оптики», изд. «Мир», М., 1972.

  9. Курикша А.А. «Квантовая оптика и оптическая локация», изд. «Сов. радио», М., 1973.

  10. Росс М. «Лазерные приемники», изд. «Мир», М., 1969.

  11. Молебный В.В. «Оптико-локационные системы» изд. «Машиностроение», М., 1971.

  12. Волохатюк В.А., Кочетков В.М., Кросовский Р.Р. «Вопросы оптической локации», изд. «Сов. радио», М., 1971.

  13. Синцов В.Н., Запрягаев А.Ф. «Апертурный синтез в оптики», УФН, том 114, вып. 4, 1974.

  14. «Оптические телескопы будущего», под. ред. Пачини Ф., Рихтера В., Вильсона Р., изд «Мир», М., 1981.

  15. «Современные телескопы», под. ред. Бербиджа Дж., Хьюит А., изд. «Мир», М., 1984.

  16. «Оптические и инфракрасные телескопы 90-х годов» под. ред. Хьюит А., изд. «Мир», М., 1981.

  17. Гудмен Дж. «Статистическая оптика», изд. «Мир», М., 1988.

  18. Эклз М., Сим Э., Триттон К. «Детекторы слабого излучения в астрономии», изд. «Мир», М., 1986.

  19. «Космическое оружие: дилемма безопасности», под. ред. Е.П. Велихова, Р.З. Сагдеева, А.А. Кокошина, изд. «Мир», М., 1986.



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconУчебно-методическое пособие Москва 2011 государственное бюджетное...
«российский национальный исследовательский медицинский университет имени н. И. Пирогова» министерства здравоохранения и социального...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconПрограмма дисциплины Информационные технологии в маркетинге
Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «новосибирский национальный...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconПояснительная записка Целью
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconГосударственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального...
«российский национальный исследовательский медицинский университет имени н. И. Пирогова»

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconГосударственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального...
«российский национальный исследовательский медицинский университет имени н. И. Пирогова»

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconПрограмма учебной дисциплины «Криминалистика»
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconДиссертация на тему «Деятельность фабрик мысли в условиях трансформации политических режимов»
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет icon«Экономическая эффективность методов несовершенного хеджирования финансовых опционов»
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский...

Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования, Национальный исследовательский университет iconРабочая программа электива «Ультразвуковая диагностика в клинике внутренних болезней»
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования российский национальный исследовательский...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:


Литература


При копировании материала укажите ссылку ©ucheba 2000-2015
контакты
l.120-bal.ru
..На главную