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激光主动照明是利用采用近红外波段的多束激光对远距离暗目标进行照射的方式,能够为后续系统探测目标提供信标。由于激光能量集中,定向性好,且近红外波段激光隐蔽性好,因而该技术广泛应用于激光雷达、激光武器和自适应信标等多个领域。由于照明激光在大气中传输,受到大气湍流等因素的影响,会产生波前畸变,影响到靶功率和靶上光斑均匀性;而远场光斑随湍流的时间变化会引起闪烁现象。由于大气传输试验受到大气特性和试验条件等因素的制约,可重复性低,难以进行探究性的试验研究,利用数值计算对激光主动照明试验进行仿真成为了研究激光照明特性的重要手段。本文从激光大气传输的数值模拟相关理论出发,研究激光照明物理过程的仿真模型,分析了几种主要算法的性能,并编制仿真程序与外场试验结果进行对照。本文的主要工作如下:1.针对激光大气传输数值计算,从大气湍流相位屏理论出发,研究了在仿真中生成相位屏的三种主要方法的理论依据,对其生成相位屏的效果进行对比。研究结果表明,在不考虑湍流的时间演化条件下,由分型法生成的相位屏最贴近Kolmogorov谱模型,且有着最小的计算时间复杂度;而当考虑相位屏随时间演化时,傅里叶谱叠加法最符合理论模型且运算速度最快。此外在对激光大气传输数值计算得到的波前相位进行分析时,会遇到相位包裹问题,针对这个问题提出了新的AOV网络规划法,较之以前的几种主要解决方法,在高分辨率相位面解包裹情况下有着最佳的计算速度和准确度,其误差率小于1%.2.编制了激光主动照明仿真程序,并将仿真结果同多束照明试验进行对比,从到靶光斑均匀性和闪烁特性两个方面进行分析。研究结果表明,仿真程序计算得到的结果在统计规律上能够与实际试验结果相对应,其中仿真计算得到的光强空间分布方差均值为0.2514,时间分布方差均值为0.4292,与试验数据中的0.2746、0.4521相比较为接近。推测引起仿真与试验主要误差的原因是数值计算中用相位屏对大气湍流的近似模拟以及实际试验中光束并非理想高斯光束等因素所带来的影响。3.激光大气传输的仿真属于密集型计算,当仿真分辨率增加时,计算时间将平方级增长。为拓展仿真计算的应用范畴,加快运算速度,设计了利用GPU计算和分布式计算两种加速方案设计,并通由初步尝试,实现傅里叶变换过程的加速,利用GPU加速,计算时间缩短至原有的19.6%;利用4台个人计算机组建局域网进行分布式计算,时间缩短至原有的43%