车载激光通信伺服控制系统研究
发布时间：2021-10-18 07:51
针对无线激光通信具有高速率、保密性好的优点。本文以车载激光通信为背景,对车载激光通信伺服控制系统进行深入研究。分析大气环境、车载桅杆振动对激光通信捕获、对准和跟踪系统（Acuisition,Pointing,Tracking,简称APT）性能的影响,确定车载通信激光波长;通过分析影响伺服系统稳定精度的因素,确定车载激光通信系统稳定精度指标。车载激光通信系统采用GPS/INS进行初始指向,分析系统扫描时间、捕获概率。针对伺服控制系统高精度特点,设计采用“DSP控制器+SA60电机驱动器+ST16C654信息采集”于一体的伺服控制器。介绍了车载转台结构形式和系统构成,然后对系统的各组成部分进行了分析建模;详细辨识了车载转台传递函数,并对辨识出的模型进行了验证,最后设计伺服系统的速度环和位置环控制器。针对光纤陀螺输出信号的误差和噪声对视轴稳定环路的影响,对误差进行标定与补偿;研究两种对陀螺输出信号滤波方法:滑动滤波、巴特沃斯滤波。比较滤波结果,巴特沃斯滤波方法是最优方法,最后设计陀螺视轴稳定环。为提高伺服系统抗扰动能力,基于准确的系统模型,在控制系统中引入速度扰动观测器,实验结果显示采用该方...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LADEE激光通信实验半导体激光星间链路实验，是世界上首个星间激光通信链路
图 1.1 LADEE 激光通信实验半导体激光星间链路实验，是世界上首个星间激光通信链路。SILEX 系统GEO 星上终端 ARTEMIS（ESA 2001）和 LEO 星上终端 SPOT-4（French 19ARTEMIS 搭载的激光通信终端与相距 4000km 的 SPOT-4 之间建立了通信链路SPOT-4 上以 50Mbps 传输速率向 ARTEMIS 发送数据[2]。
LIEX 2(前向) 797/853 IM/APD 直接探测 18 ILEX 50（后向） 797/853 CCD 阵列搜索、跟踪 25 CE 1.024880/514/853M/APD 直接探测 30 OUT 2-10 800 IM/DD 7 OTT 1000 852 IM/DD 20 OLACS650 1064 BPSK/SyncBit 15 ROIL 1200 1064 BPSK/SyncBit 4 激光通信发展现状激光通信领域研究时间短，但也有一些单位取得了突出研究滨工业大学首次实现了国内星地激光通信实验，通信距离4Mbps，在中国激光通信领域具有重要的意义。如图所示实验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于振动陀螺零偏抑制的复合融合算法[J]. 刘宇,司学迁,路永乐,邸克,向高军,李俊林. 中国惯性技术学报. 2018(05)
[2]基于扰动观测器的光电跟踪平台滑模控制[J]. 朱海荣,焦子韵,冒建亮,李奇,闫辰阳. 自动化与仪表. 2018(07)
[3]引入超前-滞后校正的数字滤波器优化设计[J]. 郭喜峰,栾方军,刘美菊,李云路,刘剑. 自动化仪表. 2016(09)
[4]转台伺服系统被控对象的频率特性测试[J]. 张敏,陈涛,李洪文,巩明德,杨飞. 红外与激光工程. 2016(05)
[5]空间激光通信现状、发展趋势及关键技术分析[J]. 姜会林,安岩,张雅琳,江伦,赵义武,董科研,张鹏,王超,战俊彤. 飞行器测控学报. 2015(03)
[6]A flexible receiver with fiber optical parametric amplifier in OCDMA-FSO communication system[J]. 夏民,苑金辉,桑新柱,尹霄丽,饶岚,余重秀. Optoelectronics Letters. 2014(06)
[7]空间激光通信发展概述[J]. 吴从均,颜昌翔,高志良. 中国光学. 2013(05)
[8]空间光通信中分布式天线的信号检测研究[J]. 黎明,李书明,杨绍文. 光电子.激光. 2013(04)
[9]空间激光通信研究现状及发展趋势[J]. 付强,姜会林,王晓曼,刘智,佟首峰,张立中. 中国光学. 2012(02)
[10]基于速度信号的扰动观测器及在光电稳定平台的应用[J]. 李嘉全,丁策,孔德杰,尹传历,戴明. 光学精密工程. 2011(05)
博士论文
[1]捷联惯导系统误差抑制及补偿方法研究[D]. 李久顺.哈尔滨工程大学 2018
[2]捷联惯导标定及初始对准技术研究[D]. 卢宝峰.哈尔滨工程大学 2016
[3]空间高精度二维伺服系统控制技术研究[D]. 符玉襄.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[4]空间二维光电转台的高稳定捕获跟踪技术研究[D]. 白帅.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[5]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
[6]机载光电稳定平台的分数阶控制研究[D]. 丁策.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013
[7]移动平台ATP系统的捕获跟踪与控制[D]. 左韬.武汉大学 2011
[8]复杂背景下红外目标检测与跟踪[D]. 郭伟.西安电子科技大学 2008
[9]基于板极模型方法的光电经纬仪伺服控制技术研究[D]. 任永平.国防科学技术大学 2005
[10]光电经纬仪电视跟踪、捕获快速运动目标技术的研究[D]. 王建立.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2002
硕士论文
[1]舰载稳定平台高精度姿态测量及跟踪算法研究[D]. 任昕冉.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2018
[2]激光通信大口径地面站伺服控制研究[D]. 李朝阳.长春理工大学 2018
[3]巴特沃斯滤波器及单相锁相环关键问题研究[D]. 刘源源.华中科技大学 2016
[4]动平台激光通信转台稳定结构研究[D]. 洪进.长春理工大学 2015
[5]车载激光通信稳瞄转台技术[D]. 李龙.长春理工大学 2014
[6]车载光电设备动态跟踪技术研究[D]. 张振东.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[7]数字式双轴陀螺稳瞄控制系统设计[D]. 杨阳.南京理工大学 2013
[8]某型机载雷达转台伺服系统的研发及辨识[D]. 秦伟然.西安电子科技大学 2013
[9]光电跟踪伺服系统控制策略理论与实验研究[D]. 王卫兵.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[10]星地双向激光通信测距统一系统关键技术研究[D]. 王显林.长春理工大学 2012
本文编号：3442494
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LADEE激光通信实验半导体激光星间链路实验，是世界上首个星间激光通信链路
图 1.1 LADEE 激光通信实验半导体激光星间链路实验，是世界上首个星间激光通信链路。SILEX 系统GEO 星上终端 ARTEMIS（ESA 2001）和 LEO 星上终端 SPOT-4（French 19ARTEMIS 搭载的激光通信终端与相距 4000km 的 SPOT-4 之间建立了通信链路SPOT-4 上以 50Mbps 传输速率向 ARTEMIS 发送数据[2]。
LIEX 2(前向) 797/853 IM/APD 直接探测 18 ILEX 50（后向） 797/853 CCD 阵列搜索、跟踪 25 CE 1.024880/514/853M/APD 直接探测 30 OUT 2-10 800 IM/DD 7 OTT 1000 852 IM/DD 20 OLACS650 1064 BPSK/SyncBit 15 ROIL 1200 1064 BPSK/SyncBit 4 激光通信发展现状激光通信领域研究时间短，但也有一些单位取得了突出研究滨工业大学首次实现了国内星地激光通信实验，通信距离4Mbps，在中国激光通信领域具有重要的意义。如图所示实验。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于振动陀螺零偏抑制的复合融合算法[J]. 刘宇,司学迁,路永乐,邸克,向高军,李俊林. 中国惯性技术学报. 2018(05)
[2]基于扰动观测器的光电跟踪平台滑模控制[J]. 朱海荣,焦子韵,冒建亮,李奇,闫辰阳. 自动化与仪表. 2018(07)
[3]引入超前-滞后校正的数字滤波器优化设计[J]. 郭喜峰,栾方军,刘美菊,李云路,刘剑. 自动化仪表. 2016(09)
[4]转台伺服系统被控对象的频率特性测试[J]. 张敏,陈涛,李洪文,巩明德,杨飞. 红外与激光工程. 2016(05)
[5]空间激光通信现状、发展趋势及关键技术分析[J]. 姜会林,安岩,张雅琳,江伦,赵义武,董科研,张鹏,王超,战俊彤. 飞行器测控学报. 2015(03)
[6]A flexible receiver with fiber optical parametric amplifier in OCDMA-FSO communication system[J]. 夏民,苑金辉,桑新柱,尹霄丽,饶岚,余重秀. Optoelectronics Letters. 2014(06)
[7]空间激光通信发展概述[J]. 吴从均,颜昌翔,高志良. 中国光学. 2013(05)
[8]空间光通信中分布式天线的信号检测研究[J]. 黎明,李书明,杨绍文. 光电子.激光. 2013(04)
[9]空间激光通信研究现状及发展趋势[J]. 付强,姜会林,王晓曼,刘智,佟首峰,张立中. 中国光学. 2012(02)
[10]基于速度信号的扰动观测器及在光电稳定平台的应用[J]. 李嘉全,丁策,孔德杰,尹传历,戴明. 光学精密工程. 2011(05)
博士论文
[1]捷联惯导系统误差抑制及补偿方法研究[D]. 李久顺.哈尔滨工程大学 2018
[2]捷联惯导标定及初始对准技术研究[D]. 卢宝峰.哈尔滨工程大学 2016
[3]空间高精度二维伺服系统控制技术研究[D]. 符玉襄.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[4]空间二维光电转台的高稳定捕获跟踪技术研究[D]. 白帅.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[5]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
[6]机载光电稳定平台的分数阶控制研究[D]. 丁策.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013
[7]移动平台ATP系统的捕获跟踪与控制[D]. 左韬.武汉大学 2011
[8]复杂背景下红外目标检测与跟踪[D]. 郭伟.西安电子科技大学 2008
[9]基于板极模型方法的光电经纬仪伺服控制技术研究[D]. 任永平.国防科学技术大学 2005
[10]光电经纬仪电视跟踪、捕获快速运动目标技术的研究[D]. 王建立.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2002
硕士论文
[1]舰载稳定平台高精度姿态测量及跟踪算法研究[D]. 任昕冉.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2018
[2]激光通信大口径地面站伺服控制研究[D]. 李朝阳.长春理工大学 2018
[3]巴特沃斯滤波器及单相锁相环关键问题研究[D]. 刘源源.华中科技大学 2016
[4]动平台激光通信转台稳定结构研究[D]. 洪进.长春理工大学 2015
[5]车载激光通信稳瞄转台技术[D]. 李龙.长春理工大学 2014
[6]车载光电设备动态跟踪技术研究[D]. 张振东.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[7]数字式双轴陀螺稳瞄控制系统设计[D]. 杨阳.南京理工大学 2013
[8]某型机载雷达转台伺服系统的研发及辨识[D]. 秦伟然.西安电子科技大学 2013
[9]光电跟踪伺服系统控制策略理论与实验研究[D]. 王卫兵.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[10]星地双向激光通信测距统一系统关键技术研究[D]. 王显林.长春理工大学 2012
本文编号：3442494
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3442494.html
