空间光通信系统视轴指向技术研究

发布时间：2024-05-14 22:56

　　由于采用点对点通信模式,空间光通信系统在通信开始前,需要完成通信视轴的指向、捕获和跟踪(PAT)3个过程,且在PAT系统中,第一步工作为视轴初始指向阶段,故视轴初始指向精度直接决定了通信系统是否捕获成功。指向完全是开环过程,指向精度的大小决定捕获不确定区域大小。在装配和运行光通信终端时,不同坐标系之间的位置误差(经度、纬度、高程)、姿态角(俯仰角、偏航角、横滚角)、安装角对准误差和动态滞后等误差通常是不可避免的,这些误差导致视轴初始指向错误。通常星载光通信系统不确定区域大小在4～6 mrad,机载光通信系统不确定区域大小在10 mrad。因此,如何提高视轴指向精度,降低不确定区域大小是空间光通信系统的关键技术之一。本文以动态激光通信视轴指向系统为研究背景,首先,介绍激光通信系统及PAT分系统的工作原理,并详细介绍了通信系统视轴指向原理。基于全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)实时更新的位置和姿态信息,利用坐标转换理论解算视轴指向角。其次,对影响视轴指向精度误差因素进行了分析,提出两种方案降低视轴初始指向误差。一种为降低系统指向误差的视轴标校方法,采用CCD摄像器对指向角进行标...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1LLCD月球-地面激光通信实验示意图

3(2)月球激光通信演示系统LLCD2013年10月，NASA和MIT共同开发了世界上第一个月球-地面之间的空间激光通信系统(LLCD)，迄今为止，该通信系统的实验仍然是国内外激光通信链路最远的一次实验，实验示意图如1.1所示[13]。该系统由星载终端(LLST)和地面终端(LL....

图1.2EDRS系统

3(2)月球激光通信演示系统LLCD2013年10月，NASA和MIT共同开发了世界上第一个月球-地面之间的空间激光通信系统(LLCD)，迄今为止，该通信系统的实验仍然是国内外激光通信链路最远的一次实验，实验示意图如1.1所示[13]。该系统由星载终端(LLST)和地面终端(LL....

图1.3ARTEMIS与SPOT-4激光通信示意图

001年升空，其技术指标主要包括：波长为847nm，天线口径为25cm，链路距离为45000km，光端机接收速率为50Mbit/s，通信速率为50Mbit/s(LEO-GEO)和2Mbit/s(GEO-LEO)。在2001年11月，ARTEMIS与SPOT-4第一次成功建立了通信....

图1.4LOLA系统

6图1.4LOLA系统DLR于2002年采用TerraSAR-X卫星上的激光通信载荷开展了LCTSX的研究计划。2007年，该卫星TerraSAR-X发射成功。2008年，德国的卫星TerraSAR-X与美国的卫星NFIRE完成了通信试验的搭建，首次采用相干通信模式完成星间激光通....

本文编号：3973537