空间激光通信中精跟踪系统关键技术研究

发布时间：2024-04-19 22:36

　　近年来,空间激光通信在全球通信中起着越来越明显的作用。对于激光通信系统而言,未来的发展趋势是系统体积更小、通信速率更高、通信距离更远。而对于自由空间的激光通信系统,减小其在自由空间传输过程中的功率衰减就成为了实现更远距离传输的重要技术途径,而这又要求通信光束的束散角以接近衍射极限角发射。但激光发射光束变窄同时意味着光束对准过程的难度将会大幅度增加,需要攻克更多的技术难题,所以远距离、高精度光束通信的快速、精准的捕获、瞄准和跟踪技术即PAT技术就显得尤为重要,而在PAT技术中精跟踪技术又起着至关重要的作用。本文依据精跟踪系统的组成、工作原理,从检测单元、执行机构、控制补偿单元三个主要组成部分出发,通过原理分析、建模仿真、实验测试三个手段对空间激光通信中精跟踪系统的关键技术进行了系统研究。总结并分析了现有的光斑检测技术,重点结合CCD、QD等器件特性,研究提高光斑检测精度的方法与技术措施;分析检测系统提高输出脱靶量速率的方法;研究精跟踪伺服执行机构可能选用的器件,建立执行机构模型,并针对临近空间激光通信所搭载平台不同、振动特性存在差异的特点设计系统补偿控制函数,并应用matlab软件完成精...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1LLCD系统星载及地面终端实物

得了显著的成果。成功开展了激光通信演示系统（OCD）、国际轨TRV-2实验、同步轨道轻量技术实验（GEOLTT）和转型卫星通信系统（TSAT）等一系列项目研现月地激光通信演示验证，下行速率622Mbps，制，最远通信距离约40万千米[6]。2014年，美实验（OPALS....

图2.2LCRD效果图

术的验证实验，为将来建成高效的激光通信中继术基础[7]。图2.1LLCD系统星载及地面终端实物

图2.3EDRS效果图

SA）在空间激光通信领域中也取得了很多有价值的研系统，这两个系统中，SILEX系统在2001年初次实试验。德国在2008年完成两个低轨道卫星之间相干通/s，此后还进行了1Gb/s的星地间通信演示实验[8]。20止轨道卫星和Sentinel1A低轨卫星，完成了....

图2.4OICETS低轨卫星对地激光通信链路及地面站通信终端

图2.3EDRS效果图日本在早期完成了LCE、OICETS等项目，完成了世界上第一次低轨卫星和地面站间激光通信实验[11]。2014年，日本成功将小型光通信终端（SOTA）RATES卫星，成功完成了星地激光通信试验，光通信终端的重量只有5.8kg，最远达到100....

本文编号：3958479