捕獲是空間激光通信系統(tǒng)建立通訊的基本條件,本文的無信標捕獲技術(shù),是使用小束散角的通信光進行掃描捕獲,舍棄掉信標光激光器和相關(guān)光學組件,與傳統(tǒng)信標光捕獲相比,該技術(shù)可以簡化結(jié)構(gòu)并減小體積、重量和功耗,常用于微納衛(wèi)星上。本文首先介紹傳統(tǒng)的信標光捕獲原理及其系統(tǒng)組成,從而引出無信標捕獲技術(shù),接著系統(tǒng)闡述無信標捕獲原理,工作流程和系統(tǒng)組成,分析其關(guān)鍵技術(shù),主要包括伺服系統(tǒng)設(shè)計,捕獲策略和掃描方式等;確定無信標系統(tǒng)組成后,重點分析其技術(shù)性能,主要涉及捕獲不確定區(qū)域,捕獲時間,捕獲概率和掃描重疊區(qū)域。針對無信標系統(tǒng)的技術(shù)性能指標,設(shè)計LabVIEW仿真程序,對捕獲工作流程和掃描方式進行仿真。最后,在實驗室搭建模擬實驗平臺,對無信標捕獲進行原理性驗證。通過搭建模擬測試實驗系統(tǒng),對捕獲時間和捕獲概率進行測試。實驗結(jié)果顯示:平均捕獲時間為48.4秒,并且成功捕獲50次。該實驗成功驗證無信標捕獲原理的可行性。

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 無信標捕獲技術(shù)的研究目的與意義
        1.1.1 空間激光通信簡介
        1.1.2 空間激光通信中捕獲的意義
        1.1.3 無信標捕獲的技術(shù)優(yōu)勢
    1.2 無信標捕獲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 無信標捕獲技術(shù)原理
    2.1 傳統(tǒng)信標光捕獲原理
    2.2 無信標捕獲工作過程
    2.3 無信標捕獲系統(tǒng)組成
    2.4 本章小結(jié)
第三章 無信標捕獲關(guān)鍵技術(shù)
    3.1 無信標捕獲伺服系統(tǒng)設(shè)計
        3.1.1 跟蹤與通信復合探測系統(tǒng)
        3.1.2 振鏡控制系統(tǒng)
    3.2 無信標捕獲策略設(shè)計
        3.2.1 常用捕獲策略及特點
        3.2.2 無信標捕獲策略及性能分析
    3.3 無信標捕獲掃描方式設(shè)計
        3.3.1 常用掃描方式及特點
        3.3.2 無信標捕獲掃描方式及性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 無信標捕獲技術(shù)性能分析
    4.1 無信標捕獲不確定區(qū)域分析
    4.2 無信標捕獲時間分析
    4.3 無信標捕獲概率分析
    4.4 無信標捕獲重疊區(qū)域分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 無信標捕獲虛擬仿真結(jié)果分析及實驗測試
    5.1 無信標捕獲光束散角仿真及分析
    5.2 無信標捕獲掃描仿真及分析
    5.3 無信標捕獲時間仿真及分析
    5.4 無信標捕獲時間、捕獲概率實驗測試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間所完成的學術(shù)成果



本文編號：3797009