多平台激光通信组网共焦点反射式光学天线设计

发布时间：2018-01-27 05:39

  本文关键词： 激光通信 组网 光学天线 共焦点反射式　出处：《光学学报》2015年10期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：目前国际上点对点激光通信技术已较为成熟,但多平台间组网通信问题仍未能解决。提出了一种新型组网通信光学天线设计方法,可实现多点间同步双工激光通信。分析了光学天线原理,并通过仿真建模验证了设计理论,给出了光学天线的结构设计和工作模式,最后采用数学最优控制算法推导出多组光学天线多平台动态、双工通信的工作范围,当旋转抛物面开口为300 mm时,能使方位角为360°,俯仰范围为90°以上。并针对GEO(高轨道卫星)—GEO—OGS(光学地面站)间的组网通信要求进行了光学天线的初始化设计,对推动激光通信技术实现大范围宽领域应用具有重要意义。
[Abstract]:At present, the technology of point-to-point laser communication is mature in the world, but the problem of networking communication between multiple platforms has not been solved. A new design method of optical antenna for netted communication is proposed in this paper. The principle of optical antenna is analyzed and the design theory is verified by simulation modeling. The structure design and working mode of optical antenna are given. Finally, a mathematical optimal control algorithm is used to deduce the dynamic and duplex communication range of multiple optical antennas. The azimuth angle is 360 掳when the opening of the rotating parabola is 300 mm. The pitch range is above 90 掳. The initialization design of optical antenna is carried out to meet the requirements of networking communication between GEO (High orbit Satellite) -GEO-OGS (Optical Earth Station). It is of great significance to promote the application of laser communication technology in a wide range of fields.
【作者单位】： 长春理工大学空地激光通信国防重点学科实验室;长春理工大学光信息传输与测控技术教育部重点实验室;长春理工大学光电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(91338116)
【分类号】：TN929.1
【正文快照】： 1引言和射频(RF)通信相比,激光通信具有信息量大、数据传输速率高、保密性好、抗干扰能力强等显著优势,能够实现对战场态势和自然灾害等情况进行“现场直播”式的侦查,因此无论对国防安全还是对国计民生均有着重要意义,是一种重要国家战略通信手段。目前,激光通信技术历经40年

【参考文献】

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1 李勇军;赵尚弘;张冬梅;石磊;;空间编队卫星平台激光通信链路组网技术[J];光通信技术;2006年10期

2 姜会林;胡源;丁莹;付强;赵义武;董科研;宋延嵩;娄岩;;空间激光通信组网光学原理研究[J];光学学报;2012年10期

3 马小平;孙建锋;职亚楠;鲁伟;刘立人;许倩;卢栋;;DPSK调制/自差动零差相干探测技术克服星地激光通信中大气湍流效应的研究[J];光学学报;2013年07期

4 庄秋慧;付秀华;刘国军;;用于空间激光通信系统的近红外分色片设计与研制[J];光学学报;2014年08期

5 康子建;韩秀友;李聪;肖永轩;石暖暖;胡墅;胡晶晶;谷一英;赵明山;;星地微波光传输链路分析[J];光学学报;2014年10期

6 宋婷婷;马晶;谭立英;于思源;冉启文;;美国月球激光通信演示验证——实验设计和后续发展[J];激光与光电子学进展;2014年04期

7 赵馨;刘云清;佟首峰;;动态空间激光通信系统视轴初始指向建模及验证[J];中国激光;2014年05期

8 娄岩;赵义武;陈纯毅;;星地链路激光通信地面站址选择及大气影响研究[J];激光与光电子学进展;2014年12期

【共引文献】

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1 李勇军;赵尚弘;吴继礼;戴国梁;李晓亮;;基于Mach-Zehnder干涉仪的编队卫星光通信多址接入性能研究[J];兵工学报;2008年06期

2 赵太飞;张爱利;金丹;官亚洲;;无线紫外光非视距通信中链路间干扰模型研究[J];光学学报;2013年07期

3 赵太飞;李琼;王一丹;张爱利;;基于粒子群的无线紫外光网络快速信道分配方法[J];光学学报;2014年01期

4 曹桂源;杨玉强;俞建杰;沈涛;;温度对空间光-单模光纤耦合的影响研究[J];光学学报;2014年10期

5 孟立新;赵丁选;张立中;李小明;姜会林;;激光通信组网用捕跟机构设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2014年06期

6 桂文清;佟首峰;江伦;;DPSK接收端窄带滤波器带宽的研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2015年01期

7 赵克寒;张立中;王霞;;光学天线跟踪性能测试方法研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2015年01期

8 赵义武;娄岩;韩成;姜会林;佟首峰;;飞机间激光通信捕获过程中动态补偿算法研究[J];兵工学报;2015年01期

9 解孟其;柯熙政;;无线光副载波信号的循环谱分析[J];光学学报;2015年02期

10 姜会林;刘显著;胡源;丁莹;付强;朱一峰;江伦;赵义武;王天枢;;天地一体化信息网络的几个关键问题思考[J];兵工学报;2014年S1期

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1 吴从均;星间激光通信终端及其实验室检测平台光学系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

2 刘维;基于自适应光学的自由空间光通信指向性误差和波前传感研究[D];吉林大学;2015年

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1 罗鹏芳;低轨道卫星激光通信网络动态路由策略与算法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 何钞;基于FPGA的空间编队DS-UWB通信多用户检测算法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 宗志远;空间编队飞行器DS-UWB通信系统的多用户鉴别与检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

4 肖盼;一对多激光通信端机全光捕获技术[D];长春理工大学;2013年

5 孙晓冬;一对多激光通信端机跟瞄机构研究[D];长春理工大学;2013年

6 张令军;空间激光通信组网跟踪控制关键技术研究[D];长春理工大学;2014年

7 张龙;基于OEEMRP协议的无线光传感器网络拓扑形成和路由算法研究[D];西安电子科技大学;2014年

8 刘永凯;大气闪烁对星上终端角探测精度影响的补偿方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

【二级参考文献】

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1 娄岩;陈纯毅;姜会林;赵义武;韩成;佟首峰;付强;;星地斜程大气信道激光通信可通率研究[J];兵工学报;2011年11期

2 左韬;艾勇;聂桂根;黄海波;黎明;;基于GPS的星地激光通信捕获对准研究[J];光电子.激光;2010年08期

3 易湘;岳鹏;刘增基;陈耿;;无线光载射频通信系统误码率性能分析[J];光电子.激光;2012年07期

4 闻新,张伟;卫星编队飞行技术的进展及建议[J];国际太空;2005年01期

5 梁平;赵尚弘;李勇军;方姚生;马业伟;;基于激光链路的卫星光网络路由算法[J];光通信技术;2007年05期

6 刘宏展;孙建锋;刘立人;;空间激光通信技术发展趋势分析[J];光通信技术;2010年08期

7 赵馨;王世峰;佟首峰;韩成;姜会林;;飞机-地面间激光通信天线的初始对准[J];光学精密工程;2008年07期

8 顾培夫,陈卫斌,刘旭;膜截止滤光片的消偏振设计[J];光学学报;2005年02期

9 刘立人;王利娟;栾竹;孙建锋;刘德安;;卫星激光通信终端光跟踪检测的数理基础[J];光学学报;2006年09期

10 周煜;万玲玉;职亚楠;栾竹;孙建锋;刘立人;;相位补偿偏振分光2×4 90°自由空间光学桥接器[J];光学学报;2009年12期

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2 刘华,何毅,胡渝;自动跟瞄10.6μm光学天线的设计与调试[J];电子科技大学学报;1998年03期

3 赵思聪;;基于表面等离子体的高增益光学天线[J];科技创新导报;2013年07期

4 颜海峰;杨景;吴晓飞;张家森;;共振光学天线场增强特性的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2007年05期

5 方靖岳;张海良;贾红辉;邵铮铮;常胜利;杨俊才;;非视线散射大气光通信的光学天线[J];应用光学;2008年02期

6 李晓明;华文深;吴先权;;基于双反射面的紫外光通信光学天线的研究[J];光学仪器;2012年02期

7 马晓军;王冰;杨华军;江萍;张瑶;;Cassegrain光学天线系统的优化设计[J];激光与红外;2014年04期

8 郑玉;王高;周汉昌;;脉冲激光波长测试系统光学天线研究[J];仪器仪表学报;2006年S3期

9 何毅;卫星光通信关键技术与演示系统光学天线[J];电子科技大学学报;1998年05期

10 朱颖;杨华军;徐权;李东;郑秋贞;;光子晶体在卡塞格伦光学天线中的应用[J];实验科学与技术;2011年02期

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1 于潇;何景宜;温冠宇;时龙;王佳宁;;星载激光通信光学天线消热化设计[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

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1 席铮;光学天线共振耦合特性研究[D];中国科学技术大学;2014年

2 杨景;光学天线特性的研究[D];北京大学;2008年

3 芮光浩;利用光学天线裁剪光学矢量场[D];中国科学技术大学;2013年

4 温晓镭;金属纳米光学天线结构增强拉曼及近场超分辨光刻研究[D];中国科学技术大学;2014年

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2 江萍;主被动多波长光学天线的设计与仿真[D];电子科技大学;2007年

3 杨晓丽;基于时域有限差分法的金属光学天线的模拟与优化研究[D];燕山大学;2012年

4 王永刚;红外高增益金属微纳光学天线特性研究[D];电子科技大学;2012年

5 冯涛;新型光学天线耦合系统的研究[D];华中科技大学;2008年

6 杜继东;卫星光通信光学天线光机系统设计及自重形变的有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2014年

7 丁天;基于光学天线的单光子源性能研究[D];北京邮电大学;2014年

8 张华;末敏弹激光测高仪光学天线设计与仿真[D];电子科技大学;2008年

9 冉英华;空间光通信中光学天线系统的设计及性能分析[D];电子科技大学;2009年

10 张国廷;亚波长金属光学天线的设计及分析[D];北京交通大学;2008年

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本文编号：1467720