氣動光學工程計算

緒論
0.1 氣動光學的研究背景與意義
0.2 發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
0.2.1 綜合理論計算
0.2.2 試驗測量
0.2.3 光學頭罩和光學窗口
0.2.4 圖像復原
0.3 本書內(nèi)容概述
第1章 氣體介質(zhì)與光的交互作用
1.1 氣體動力學特性
1.1.1 質(zhì)量方程
1.1.2 狀態(tài)方程
1.2 光學傳播特性
1.2.1 麥克斯韋方程
1.2.2 物質(zhì)方程
1.2.3 電磁波的能量
1.2.4 光的波動方程
1.3 氣體密度與光學折射率的關系
1.4 Gladstone-Dale系數(shù)的計算
本章小結
第2章 氣動光學效應的流體力學計算
2.1 湍流的描述方程
2.1.1 湍流的基本方程
2.1.2 Reynolds平均法
2.1.3 Realizable k-ε兩方程模型
2.2 邊界條件
2.3 網(wǎng)格的生成
2.3.1 網(wǎng)格與單元類型
2.3.2 網(wǎng)格的生成步驟
2.4 基于GAMBIT的幾何建模與網(wǎng)格劃分
2.5 基于RANS方程的典型飛行器流場CFD求解
2.5.1 不同高度的流場密度計算結果
2.5.2 不同馬赫數(shù)的流場密度計算結果
2.5.3 不同攻角的流場密度計算結果
2.5.4 流場的靜壓力、速率、靜溫度和湍流強度計算結果
本章小結
第3章 氣動光學效應的光線追跡
3.1 基于費馬原理的光線方程推導
3.2 光線方程求解方法
3.3 光線追跡中折射率和折射率梯度的計算
3.3.1 四邊形網(wǎng)格插值示例
3.3.2 六面體網(wǎng)格插值示例
3.4 氣動光學流場的反向光線追跡方法
3.4.1 光線追跡的方向
3.4.2 氣動光學流場反向光線追跡停止準則
本章小結
第4章 氣動光學效應的成像偏移
4.1 氣動光學成像偏移與瞄視誤差
4.1.1 氣動光學光線傳播過程分析
4.1.2 成像偏移與瞄視誤差
4.2 典型飛行器氣動光學成像偏移計算試驗安排與計算結果
4.2.1 基于均勻設計思想的計算試驗安排
4.2.2 氣動光學成像偏移計算結果
4.3 高度、馬赫數(shù)、攻角和視線角對氣動光學成像偏移的影響
4.4 基于極差分析的氣動光學成像偏移影響因素比較
4.5 高度10～60km氣動光學成像偏移的變化
4.5.1 平均流場密度計算結果（算例1～算例4）
4.5.2 成像偏移計算結果（算例1～算例4）
4.5.3 成像偏移變化率（算例1～算例4）
4.6 氣動光學流場因素對成像偏移的影響
4.6.1 光線在氣動光學流場中的傳播距離
4.6.2 光線在氣動光學流場邊界處的入射角
4.6.3 光線傳播路徑上氣動光學流場的密度分布
本章小結
第5章 氣動光學效應的成像模糊
5.1 氣動光學流場光傳播的物理光學描述
5.2 波前相位失真、光程長及光程差
5.2.1 波前相位失真
5.2.2 光程長與光程差
5.3 氣動光學成像模糊的評價
5.3.1 點擴散函數(shù)與調(diào)制傳遞函數(shù)
5.3.2 斯特列爾比
5.4 基于物理光學的氣動光學成像模糊數(shù)值仿真
本章小結
第6章 氣動光學效應的工程快速估算與評估軟件
6.1 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的氣動光學效應工程快速估算
6.2 氣動光學效應評估軟件
6.2.1 軟件需求分析
6.2.2 軟件結構設計
6.2.3 軟件運行界面
本章小結
第7章 總結與展望
7.1 總結
7.2 展望
附錄　成像偏移計算結果
參考文獻