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Imaging simulation of atmospheric turbulence based on phase screen methods

Wegner, Daniel

Abstract:

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Ansatz zur bildbasierten Simulation von Luftturbulenzstörungen
vorgestellt. Es wird aufgezeigt, wie durch einen bestehenden Ansatz aus experimentellen Kameradaten
Parameter von aktuellen Turbulenzmodellen abgeschätzt werden können. Diese Parameter werden dann
für vergleichbare Simulationen genutzt und mit experimentellen Daten verglichen.
Eine weit verbreitete Methode ist das sogenannte "Split-step"-Strahlpropagationsverfahren, welches die
Ausbreitung eines Lichtsignals durch ein turbulentes Medium simulieren kann. Hierbei werden Phasenstörungen
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Abstract (englisch):

In this thesis, an approach to image-based simulation of air turbulence disturbances is presented. It is
shown how an existing approach can be used to estimate parameters of current turbulence models from
experimental data. These parameters are subsequently used for independent simulations and compared
to experimental data.
A widely used method is the so-called "split-step" beam propagation method, which simulates the propagation
of a light signal through a turbulent medium. Phase perturbations of the electromagnetic field
caused by atmospheric turbulence are modeled and simulated as 2D phase screens at several distances
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000142176
Veröffentlicht am 24.01.2022
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 24.01.2022
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000142176
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang 177 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Physik (PHYSIK)
Institut Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF)
Prüfungsdatum 14.01.2022
Schlagwörter Imaging turbulence simulation, refractive index spectrum, phase screen generation, turbulence measurement
Referent/Betreuer Braesicke, P.
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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