本文關(guān)鍵詞：星間光通信鏈路復(fù)合跟蹤穩(wěn)定性研究

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【摘要】：衛(wèi)星激光通信與傳統(tǒng)衛(wèi)星微波通信相比,優(yōu)勢(shì)巨大,現(xiàn)已經(jīng)成為各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的技術(shù)。隨著衛(wèi)星光通信技術(shù)的發(fā)展,對(duì)跟蹤精度的要求越來(lái)越高,尤其是在光通信中采用光纖耦合等技術(shù),使得傳統(tǒng)光束跟蹤理論對(duì)跟蹤鏈路收斂條件的探討不能滿(mǎn)足當(dāng)下的發(fā)展要求。這就要求通信鏈路不僅僅滿(mǎn)足于跟蹤誤差角收斂的條件,還應(yīng)滿(mǎn)足一定的誤差精度要求。本文對(duì)現(xiàn)階段衛(wèi)星光通信中普遍采用的復(fù)合軸跟蹤方法的跟蹤穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。首先介紹了目前國(guó)外幾個(gè)較為成功的星間光通信的實(shí)驗(yàn)。值得一提的是德國(guó)進(jìn)行的NFIRE與Terra SAR-X鏈路實(shí)驗(yàn)中的光學(xué)終端不采用信標(biāo)光,這使得終端的精度進(jìn)一步提高,跟蹤算法進(jìn)一步優(yōu)化。其次,本文對(duì)于現(xiàn)有光通信跟蹤理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹及分析,對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)中提出的跟蹤誤差角序列收斂約束條件進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹及分析。發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)于相關(guān)研究的不足之處,并加以改進(jìn),提出了新的收斂約束條件公式。本文提出了新的跟蹤穩(wěn)定性的定義,并分析了影響跟蹤穩(wěn)定性的各種因素,包括衛(wèi)星平臺(tái)角振動(dòng),粗、精跟蹤噪聲、衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及CCD測(cè)角誤差等。提出了光通信穩(wěn)定跟蹤時(shí)間估算公式。本文通過(guò)Simulink建立仿真模型,對(duì)雙向光通信過(guò)程進(jìn)行了建模,得到的仿真結(jié)果與公式十分匹配。本文對(duì)于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有“海洋2號(hào)”衛(wèi)星光通信終端鑒定件進(jìn)行了研究分析,利用該終端建立了地面的模擬跟蹤鏈路。分析了該終端設(shè)備的光學(xué)結(jié)構(gòu),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了仿真建模,對(duì)于光斑中心點(diǎn)位置的變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果的趨勢(shì)基本匹配;對(duì)于跟蹤誤差序列的方差變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果出現(xiàn)一定偏差,對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】：星間光通信 跟蹤穩(wěn)定性 跟蹤穩(wěn)定保持時(shí)間 跟蹤誤差角
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-17
• 1.2.1. 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.2. 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3. 文獻(xiàn)綜述16-17
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 光通信跟蹤理論18-28
• 2.1 跟蹤基本理論18-23
• 2.1.1. 單向跟蹤18-20
• 2.1.2. 雙向跟蹤20-23
• 2.1.3. 雙向跟蹤理論存在問(wèn)題23
• 2.2 跟蹤鏈路收斂約束條件23-27
• 2.2.1. 瞄準(zhǔn)誤差約束條件23-24
• 2.2.2. 約束條件理論存在問(wèn)題及改進(jìn)24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 雙向跟蹤穩(wěn)定性研究28-39
• 3.1 影響光束跟蹤穩(wěn)定性因素分析28-36
• 3.1.1. 衛(wèi)星平臺(tái)角振動(dòng)28-33
• 3.1.2. 粗、精跟蹤誤差33-35
• 3.1.3. 衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)35
• 3.1.4. CCD測(cè)角誤差35-36
• 3.2 穩(wěn)定跟蹤時(shí)間期望公式36-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 雙向跟蹤仿真研究39-52
• 4.1 仿真模型介紹39-47
• 4.1.1. 模塊介紹41-44
• 4.1.2. 坐標(biāo)變換44-45
• 4.1.3. 非簡(jiǎn)化跟蹤系統(tǒng)的討論45-47
• 4.2 仿真結(jié)果分析47-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 跟蹤鏈路實(shí)驗(yàn)52-61
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案52-53
• 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理53-56
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果仿真解釋56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 趙尚弘;吳繼禮;李勇軍;王翔;馬麗華;韓仲祥;;衛(wèi)星激光通信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2011年09期

2 鄭陽(yáng);付躍剛;胡源;姜會(huì)林;;基于空間激光通信組網(wǎng)四反射鏡動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)研究[J];中國(guó)激光;2014年01期

3 姜會(huì)林;江倫;宋延嵩;孟立新;付強(qiáng);胡源;張立中;于笑楠;;一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)同時(shí)空間激光通信光學(xué)跟瞄技術(shù)研究[J];中國(guó)激光;2015年04期

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本文編號(hào)：870118