【摘要】：衛(wèi)星激光通信技術(shù)逐漸成為國際上的研究熱點。在星間衛(wèi)星光通信中,通信的兩個終端需要實時地跟蹤信標(biāo)光。在跟蹤階段,太空中的恒星背景光有可能進(jìn)入光學(xué)終端在CCD接收面上形成光斑,使系統(tǒng)很難確定信標(biāo)光的確切位置。背景光斑會影響光束指向控制,使整個系統(tǒng)的跟蹤穩(wěn)定性下降,嚴(yán)重時會造成激光鏈路中斷。針對上述問題,本文主要研究了如何準(zhǔn)確識別跟蹤信標(biāo)光,降低或者消除恒星背景光對系統(tǒng)的影響。首先,本文總結(jié)了目前抑制背景光以及識別信標(biāo)光的方法的研究現(xiàn)狀,針對星間激光通信系統(tǒng)跟蹤階段的特點,明確了本論文的研究方向。其次,為了提取和跟蹤目標(biāo),本文提出了一種基于光流法跟蹤信標(biāo)光的方法。對于光斑發(fā)生部分重合的情況,本文提出了光斑質(zhì)心的計算方法。為了快速去掉噪聲光斑,基于光流跟蹤光斑的結(jié)果,提出了質(zhì)心坐標(biāo)序列統(tǒng)計去噪法。第三,為了滿足系統(tǒng)實時性跟蹤要求,本文提出了一種自適應(yīng)預(yù)測算法,并利用自適應(yīng)預(yù)測算法對信標(biāo)光的運(yùn)動軌跡作預(yù)測仿真分析。本論文通過模擬實驗驗證了光流跟蹤法和自適應(yīng)預(yù)測法的有效性。利用快速偏轉(zhuǎn)鏡來模擬衛(wèi)星平臺的振動,CCD作為終端接收探測器,搭建了模擬實驗系統(tǒng)。模擬實驗考慮了比較典型的衛(wèi)星平臺振動頻率,在多種典型的模擬振動環(huán)境下,驗證了算法的環(huán)境適應(yīng)性以及可靠性。
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【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2489118