【摘要】：分析了以卡塞格林(卡式)望遠(yuǎn)系統(tǒng)作為光學(xué)天線時(shí),大氣激光通信捕獲、對(duì)準(zhǔn)和跟蹤系統(tǒng)中四象限光電探測(cè)器光敏面上環(huán)形光斑位置檢測(cè)的誤差問(wèn)題�；诠獍咧行恼趽跖c死區(qū)感應(yīng)光能量的等同效應(yīng),理論推導(dǎo)了入射環(huán)形光斑偏移量與光斑中心坐標(biāo)、探測(cè)器死區(qū)寬度和環(huán)形光斑內(nèi)外圓半徑之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與完整高斯光斑相比,環(huán)形光斑的探測(cè)線性范圍較小,檢測(cè)靈敏度較低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件選擇合適的卡式光學(xué)天線或光斑半徑,使遮光比為30%時(shí)探測(cè)器的探測(cè)線性范圍最大,不會(huì)出現(xiàn)非線性誤差。所提環(huán)形光斑誤差補(bǔ)償算法克服了光斑中心遮擋帶來(lái)的位置檢測(cè)誤差,探測(cè)器探測(cè)精度可達(dá)0.0015mm。
[Abstract]:The error of detecting the position of circular spot on Guang Min surface of four-quadrant photodetector in the atmospheric laser communication acquisition, alignment and tracking system using Casegren (card type) telescope as an optical antenna is analyzed in this paper. Based on the equivalent effect of spot center occlusion and dead zone induced light energy, the mathematical model of the relationship between the incident ring spot offset and the coordinates of the center of the spot, the dead zone width of the detector and the inner and outer circle radius of the ring spot is derived theoretically. The numerical simulation and experimental results show that the detection linear range of circular spot is smaller and the detection sensitivity is lower than that of complete Gao Si spot. According to the experimental conditions, a suitable cassette optical antenna or spot radius is selected, so that the detection linear range of the detector is maximum when the shading ratio is 30, and there is no nonlinear error. The proposed algorithm overcomes the position detection error caused by the center occlusion of the spot, and the detection accuracy of the detector can reach 0.0015 mm.
【作者單位】： 陜西省復(fù)雜系統(tǒng)控制與智能信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西安理工大學(xué)自動(dòng)化與信息工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51607142) 陜西省自然科學(xué)研究項(xiàng)目(2016JM5061) 西安市科技計(jì)劃[CXY1509(1)] 陜西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目(2017ZDCXL-GY-06-01)
【分類號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：2402337