Введение
Глава 1 Моделирование теплового состояния оптической системы 20
1.1 Постановка задачи теплопроводности 23
1.1.1 Условия внешнего теплообмена объектива на орбите 25
1.1.2 Граничные условия 26
1.2 Подход с использованием преобразования Лапласа 27
1.3 Граничное интегральное уравнение теплопроводности 30
1.4 Метод граничных элементов 33
1.5 Фундаментальное решение осесимметричной задачи для уравнения Гельмгольца 36
1.5.1 Фундаментальное решение осесимметричной задачи для уравнения Лапласа 38
1.5.2 Асимптотика фундаментального решения осесимметричного уравнения Гельмгольца 40
1.6 Асимптотические решения уравнения Гельмгольца 42
1.6.1 Асимптотика решения уравнения Гельмгольца при больших значениях к 44
1.6.2 Асимптотика решения уравнения Гельмгольца при малых значениях к 48
1.7 Расчет внутренних тепловыделений 50
1.7.1 Преобразование объемных интегралов 55
1.7.2 Построение гармонической аппроксимации распределения внутренних источников 56
1.8 Уравнения теплообмена излучением 58
1.8.1 Теплообмен излучением в линейном приближении . 59
1.8.2 Угловые коэффициенты теплообмена излучением в системе сферических и конических поверхностей . 61
1.8.3 Угловые коэффициенты для граничных элементов . 66
1.9 Задача теплообмена для системы связанных тел 67
1.10 Вычисление функционалов поля температуры 71
1.11 Моделирование теплового состояния термостатирующей оболочки 73
1.11.1 Весовая функция термостатирующей оболочки 73
1.11.2 Уравнение для температуры теплоносителя 76
1.12 Задача термоупругости 78
1.12.1 Фундаментальное решение осесимметричной задачи теории упругости 80
1.12.2 Интегральные соотношения линейной термоупругости 82
1.12.3 Преобразование объемных интегралов 84
1.12.4 Метод граничных элементов 86
1.12.5 Вычисление функционалов от поля напряжений 87
1.13 Численное обращение преобразования Лапласа 88
Глава 2 Термоаберрации оптической системы и качество изображения 92
2.1 Волновые аберрации, вызываемые изменением температуры 95
2.1.1 Влияние температурного изменения показателя преломления 97
2.1.2 Влияние пьезооптического эффекта 98
2.1.3 Аберрации, вызываемые тепловыми деформациями 101
2.2 Формирование изображения при наличии аберраций 102
2.2.1 Изображение точки 103
2.2.2 Изображение в полихроматическом свете 107
2.3 Изображение протяженных объектов 114
2.4 Критерии качества оптического изображения 117
2.4.1 Критерии, основанные на свойствах волновой аберрации 118
2.4.2 Критерии, основанные на функции размытия точки 119
2.4.3 Критерии, основанные на оптической передаточной функции 121
2.4.4 Критерии качества изображения протяженных объектов 123
Глава 3 Динамические характеристики оптической системы 124
3.1 Оптическая система как линейная система управления 125
3.2 Аппроксимация весовых функций 130
3.2.1 Метод Прони 131
3.2.2 Поиск оптимальных коэффициентов затухания 132
3.2.3 Тестирование алгоритма 134
3.3 Весовые функции оптической системы 135
3.3.1 Динамика поля температуры в объективе 135
3.3.2 Тепловые весовые функции HI
3.3.3 Оптические весовые функции 141
3.4 Динамика качества изображения 146
3.5 Сложный тепловой режим 157
3.6 Способы управления тепловым состоянием оптической системы 160
Основные результаты и выводы 162
Список литературы , 162
Приложение
