空间激光通信系统无信标捕获与跟踪技术
发布时间：2021-09-07 05:36
随着低轨卫星搭载轻小型低功耗小体积通信载荷以及卫星组网通信日益增长的技术需求,空间激光通信中以信号光束扫描覆盖不确定区域的无信标捕获与跟踪技术为代表的新型捕获跟踪策略应运而生。深入研究影响无信标捕获与跟踪系统通信终端控制精度和跟踪性能的主要因素,以及优化控制策略和扫描算法等是建立高速数据通信链路的关键。高捕获概率、高稳定跟踪精度是实现可靠星间激光通信的重要保障。但受限于通信终端间相对运动、卫星平台振动以及系统信号光束散角小等原因的影响,无信标捕获技术难度增加。因此,本文从无信标捕跟技术的扫描策略、补偿算法以及跟踪控制策略等方面入手,对空间激光通信系统的无信标捕获与跟踪伺服系统进行了深入的理论研究、关键技术攻关和实验验证。首先,介绍了无信标捕获与跟踪技术的工作原理及实现方案。针对现有无信标扫描方式无法覆盖较大范围不确定区域的问题,提出了转台与振镜相复合工作的新型扫描方式——分子区域扫描。在此基础上,建立了扫描模型,通过仿真对其进行验证并对各参数进行优化设计。针对小束散角会降低系统捕获概率的问题,采用基于卫星振动功率谱的高斯白噪声滤波方法来模拟平台振动,实现了由振动引起漏扫的定量分析,从而...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
STRV-2星地激光通信终端
第1章绪论5图1.3MLCD地面接收端结构为了深入研究全球化组网和深空激光通信技术，美国宇航局又启动了“激光通信中继演示计划”（LaserCommunicationsRelayDemonstration,LCRD）[63-64]。示意图如图1.4所示。该计划由美国宇航局戈达德太空飞行中心（GSFC）、喷气推进实验室和林肯实验室联合开发研制，2019年把激光通信终端发射至地球同步轨道，完成为期两年的实验计划，该系统的通信模式为地球同步轨道卫星与地球之间的双向通信模式，通信数据速率可达到1.244Gbps[65]。图1.4LCRD计划示意图（2）欧洲欧洲研究空间激光通信的单位有欧空局（EuropeanSpaceAgency,ESA）、德国宇航中心（DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt,DLR）、德国航天局（GermanSpace
第1章绪论5图1.3MLCD地面接收端结构为了深入研究全球化组网和深空激光通信技术，美国宇航局又启动了“激光通信中继演示计划”（LaserCommunicationsRelayDemonstration,LCRD）[63-64]。示意图如图1.4所示。该计划由美国宇航局戈达德太空飞行中心（GSFC）、喷气推进实验室和林肯实验室联合开发研制，2019年把激光通信终端发射至地球同步轨道，完成为期两年的实验计划，该系统的通信模式为地球同步轨道卫星与地球之间的双向通信模式，通信数据速率可达到1.244Gbps[65]。图1.4LCRD计划示意图（2）欧洲欧洲研究空间激光通信的单位有欧空局（EuropeanSpaceAgency,ESA）、德国宇航中心（DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt,DLR）、德国航天局（GermanSpace
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间信息网络与激光通信发展现状及趋势[J]. 姜会林,付强,赵义武,刘显著. 物联网学报. 2019(02)
[2]激光通信系统中的捕获技术及扫描策略研究[J]. 张敏,佟首峰,滕云杰. 激光杂志. 2019(10)
[3]国外卫星激光通信进展概况[J]. 韩慧鹏. 卫星与网络. 2018(08)
[4]二次成像型库德式激光通信终端粗跟踪技术[J]. 张家齐,张立中,董科研,王超,李小明. 中国光学. 2018(04)
[5]基于飞艇平台激光通信系统的捕获性能研究[J]. 滕云杰,宋延嵩,佟首峰,张敏. 光学学报. 2018(06)
[6]星间光通信无信标捕跟瞄技术[J]. 国爱燕,高文军,周傲松,程竟爽,何善宝. 红外与激光工程. 2017(10)
[7]相干激光通信系统光学锁相环路载波恢复技术[J]. 刘洋,佟首峰,常帅,宋延嵩,董岩,董毅,安喆. 光学学报. 2018(01)
[8]基于无信标光APT系统捕获性能分析[J]. 刘杏双. 现代电子技术. 2017(07)
[9]舰船间激光通信系统视轴捕获技术[J]. 宋延嵩,赵馨,董科研,常帅,董岩. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真[J]. 徐春凤,韩成,姜会林. 兵工学报. 2016(11)
博士论文
[1]机载激光通信中捕获与跟踪技术研究[D]. 孟立新.吉林大学 2014
硕士论文
[1]变频器谐波电流对永磁同步电机的性能影响分析[D]. 周巍.天津大学 2012
本文编号：3388946
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
STRV-2星地激光通信终端
第1章绪论5图1.3MLCD地面接收端结构为了深入研究全球化组网和深空激光通信技术，美国宇航局又启动了“激光通信中继演示计划”（LaserCommunicationsRelayDemonstration,LCRD）[63-64]。示意图如图1.4所示。该计划由美国宇航局戈达德太空飞行中心（GSFC）、喷气推进实验室和林肯实验室联合开发研制，2019年把激光通信终端发射至地球同步轨道，完成为期两年的实验计划，该系统的通信模式为地球同步轨道卫星与地球之间的双向通信模式，通信数据速率可达到1.244Gbps[65]。图1.4LCRD计划示意图（2）欧洲欧洲研究空间激光通信的单位有欧空局（EuropeanSpaceAgency,ESA）、德国宇航中心（DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt,DLR）、德国航天局（GermanSpace
第1章绪论5图1.3MLCD地面接收端结构为了深入研究全球化组网和深空激光通信技术，美国宇航局又启动了“激光通信中继演示计划”（LaserCommunicationsRelayDemonstration,LCRD）[63-64]。示意图如图1.4所示。该计划由美国宇航局戈达德太空飞行中心（GSFC）、喷气推进实验室和林肯实验室联合开发研制，2019年把激光通信终端发射至地球同步轨道，完成为期两年的实验计划，该系统的通信模式为地球同步轨道卫星与地球之间的双向通信模式，通信数据速率可达到1.244Gbps[65]。图1.4LCRD计划示意图（2）欧洲欧洲研究空间激光通信的单位有欧空局（EuropeanSpaceAgency,ESA）、德国宇航中心（DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt,DLR）、德国航天局（GermanSpace
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间信息网络与激光通信发展现状及趋势[J]. 姜会林,付强,赵义武,刘显著. 物联网学报. 2019(02)
[2]激光通信系统中的捕获技术及扫描策略研究[J]. 张敏,佟首峰,滕云杰. 激光杂志. 2019(10)
[3]国外卫星激光通信进展概况[J]. 韩慧鹏. 卫星与网络. 2018(08)
[4]二次成像型库德式激光通信终端粗跟踪技术[J]. 张家齐,张立中,董科研,王超,李小明. 中国光学. 2018(04)
[5]基于飞艇平台激光通信系统的捕获性能研究[J]. 滕云杰,宋延嵩,佟首峰,张敏. 光学学报. 2018(06)
[6]星间光通信无信标捕跟瞄技术[J]. 国爱燕,高文军,周傲松,程竟爽,何善宝. 红外与激光工程. 2017(10)
[7]相干激光通信系统光学锁相环路载波恢复技术[J]. 刘洋,佟首峰,常帅,宋延嵩,董岩,董毅,安喆. 光学学报. 2018(01)
[8]基于无信标光APT系统捕获性能分析[J]. 刘杏双. 现代电子技术. 2017(07)
[9]舰船间激光通信系统视轴捕获技术[J]. 宋延嵩,赵馨,董科研,常帅,董岩. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真[J]. 徐春凤,韩成,姜会林. 兵工学报. 2016(11)
博士论文
[1]机载激光通信中捕获与跟踪技术研究[D]. 孟立新.吉林大学 2014
硕士论文
[1]变频器谐波电流对永磁同步电机的性能影响分析[D]. 周巍.天津大学 2012
本文编号：3388946
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