星载激光通信系统遮光罩的优化设计

发布时间：2018-09-17 16:17

【摘要】：为了提高某GEO对地激光通信系统的可通率,改善光学天线主镜、次镜的温度水平和温度不均匀性,对其遮光罩进行了优化设计。结合地球同步轨道外热流特点,在不降低通信信号性能的前提下,提出了内壁等间距排布栅板的遮光罩结构。首先,以能量遮挡率不高于5%为约束条件,讨论栅板、遮光罩内壁对主镜阳光辐射角系数的影响,得出遮光罩优化设计方案;其次,采用IDEAS软件开展系统热设计仿真分析,考核栅板布局对主镜和次镜温度指标的影响;最后,计算采用优化后的遮光罩时的激光通信可通率。从温控的角度分析,遮光罩内壁平行和垂直于赤道面方向都等间距布置4块栅板时,与采用传统空心圆柱形遮光罩相比,可通率从81.51%提高到91.21%。
[Abstract]:In order to improve the pass rate of a GEO to ground laser communication system and to improve the temperature level and temperature inhomogeneity of optical antenna primary mirror and secondary mirror, the optical mask is optimized. Based on the characteristics of outer heat flow in geosynchronous orbit and without reducing the performance of communication signal, an optical mask structure with equal spacing of inner wall grid is proposed. Firstly, the influence of the inner wall of the grid plate and the inner wall of the mask on the solar radiation angle coefficient of the primary mirror is discussed, and the optimum design scheme of the mask is obtained. Secondly, the simulation analysis of the thermal design of the system is carried out by using IDEAS software. The influence of grid layout on the temperature index of primary mirror and secondary mirror is evaluated. Finally, the laser communication pass rate is calculated when the optimized mask is adopted. From the point of view of temperature control, when the inner wall of the mask is parallel to and perpendicular to the equatorial plane, the pass rate is increased from 81.51% to 91.21%, compared with the traditional hollow cylindrical mask.
【作者单位】： 长春理工大学机电工程学院;长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心;
【基金】：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2012AA7011111)
【分类号】：TN929.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 熊金涛,胡渝,皮德忠;卫星激光通信系统设计分析[J];应用光学;2002年01期

2 樊要玲;邓晓刚;;激光通信系统结构及介质影响分析[J];黄河水利职业技术学院学报;2008年02期

3 孟颖;刘泉;赵馨;王陆;郑文波;;动态激光通信系统开环捕获技术[J];光通信技术;2009年11期

4 张抚安;;激光在飞机间通话试验成功[J];激光与光电子学进展;1987年01期

5 赵东军;信号传输新型解决方案——激光通信系统[J];现代电视技术;2000年06期

6 王晓海;;国外卫星激光通信系统技术及新进展[J];卫星电视与宽带多媒体;2006年05期

7 张凤仙;;军用车载式激光通信系统收发电路设计[J];科技创新导报;2010年31期

8 王弟男;;激光通信系统中的光源调制技术研究[J];光机电信息;2011年09期

9 王兆浪;肖沙里;霍畅;;基于声光频移技术的激光通信系统研究[J];光通信技术;2012年02期

10 张长森;刘保菊;;激光通信系统中各效应对激光信号传输影响的研究[J];计算机测量与控制;2007年11期

相关会议论文 前3条

1 王天亮;袁伟;俞杭华;沈小龙;;地月激光通信系统研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第十届学术年会论文集[C];2013年

2 白鑫;曹芬;关小伟;;激光通信系统瞄准精度的提高方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

3 陈刚;董作人;李笑;张位在;陈高庭;方祖捷;;155Mb/s无线激光通信系统的研制[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

相关博士学位论文 前2条

1 杨清波;星地下行相干激光通信系统接收性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

2 向劲松;采用光纤耦合及光放大接收的星地光通信系统及关键技术[D];电子科技大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 曹洪瑞;激光通信系统精跟踪PID控制算法研究及实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

2 孙健;陆军单兵激光通信系统[D];长春理工大学;2014年

3 邹超;激光通信系统研究[D];长春理工大学;2002年

4 刘伟达;地面动态激光通信系统全光捕获技术研究[D];长春理工大学;2011年

5 王兆浪;基于声光频移技术激光通信系统研究[D];重庆大学;2012年

6 范静涛;飞机与卫星间激光通信系统分布式APT仿真研究[D];长春理工大学;2007年

7 刘春慧;对潜激光通信系统通信接收单元技术的研究[D];长春理工大学;2007年

8 常伟;基于混沌调制的混沌激光通信系统实验研究[D];大连理工大学;2013年

9 韩旭东;无线激光通信系统的改进[D];东南大学;2006年

10 刘仕辉;基于QD的通信与跟踪复合式军用激光通信系统研究[D];长春理工大学;2014年

，

本文编号：2246461