三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法及装置制造方法及图纸

技术编号:42953947 阅读:17 留言:0更新日期:2024-10-11 16:10
本发明专利技术涉及一种三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法及装置。该方法及装置包括:基于聚类算法,针对三维动态流场的数据驱动评价参数,利用评价参数的迭代差分选取流场数据;对三维动态流场坐标进行旋转和平移;利用体素插值算法对离散流场进行插值;确定光线追迹与光学窗口上的交点,计算追迹步长的自适应范围,利用梯度最值自适应步长算法完成光学追迹。本发明专利技术提出的动态流场数据驱动评价参数可以有效消除冗余的流场数据,提高整体的计算效率。基于流场体素和内插算法的特性,解决了光线与不规则光学窗口的交点难以求解的问题,提出的在连续流场中迭代的自适应步长算法,不仅提高计算效率,还保证了足够的计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数值模拟领域,具体而言,涉及一种三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法及装置


技术介绍

1、流体随机介质是指具有随机性质的物质或材料。这些介质的性质或行为在一定程度上是不可预测的,并且可能会发生随机变化。

2、高超声速飞行器飞行时,周围会产生高频高速的随机流场。研究这种随机流场的光学特性可以通过实验的方法,例如风洞实验或者飞行试验等。实验的方法花费巨大,且条件不可控,无法灵活地变化时空参数。因此通过数值模拟的方法分析流体随机介质中动态光学特性具有重要的理论意义和应用价值。

3、在对动态流场进行动态数字模拟时,使用瞬态仿真。为了使计算收敛,选取的时间步长一般选取流体通过流场域所需时间的1/10或1/100。所以并不是所有的仿真流场都需要进行光学分析,需要根据流场的动态变化确定需要分析的流场数据。

4、通过光线追迹的相关算法模拟光线在数字流场中的传播轨迹。光学追迹的方法是通过求解光线方程的数值解。求解过程中需要在流场中多次运行插值算法。反复插值运算需要大量计算资源和时间。

5、光学追迹的终点是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,在步骤S101中,针对三维动态流场的数据驱动评价参数包括:

3.根据权利要求2所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,在步骤S101中,利用评价参数的迭代差分选取流场数据包括:

4.根据权利要求1所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,在步骤S103中,体素插值算法包括:

5.根据权利要求4所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,...

【技术特征摘要】

1.一种三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,在步骤s101中,针对三维动态流场的数据驱动评价参数包括:

3.根据权利要求2所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在于,在步骤s101中,利用评价参数的迭代差分选取流场数据包括:

4.根据权利要求1所述的三维动态流体随机介质中光传输路径的计算方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王昱棠王泽奇田大鹏
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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