隨著低軌衛(wèi)星搭載輕小型低功耗小體積通信載荷以及衛(wèi)星組網(wǎng)通信日益增長的技術(shù)需求,空間激光通信中以信號光束掃描覆蓋不確定區(qū)域的無信標(biāo)捕獲與跟蹤技術(shù)為代表的新型捕獲跟蹤策略應(yīng)運(yùn)而生。深入研究影響無信標(biāo)捕獲與跟蹤系統(tǒng)通信終端控制精度和跟蹤性能的主要因素,以及優(yōu)化控制策略和掃描算法等是建立高速數(shù)據(jù)通信鏈路的關(guān)鍵。高捕獲概率、高穩(wěn)定跟蹤精度是實現(xiàn)可靠星間激光通信的重要保障。但受限于通信終端間相對運(yùn)動、衛(wèi)星平臺振動以及系統(tǒng)信號光束散角小等原因的影響,無信標(biāo)捕獲技術(shù)難度增加。因此,本文從無信標(biāo)捕跟技術(shù)的掃描策略、補(bǔ)償算法以及跟蹤控制策略等方面入手,對空間激光通信系統(tǒng)的無信標(biāo)捕獲與跟蹤伺服系統(tǒng)進(jìn)行了深入的理論研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和實驗驗證。首先,介紹了無信標(biāo)捕獲與跟蹤技術(shù)的工作原理及實現(xiàn)方案。針對現(xiàn)有無信標(biāo)掃描方式無法覆蓋較大范圍不確定區(qū)域的問題,提出了轉(zhuǎn)臺與振鏡相復(fù)合工作的新型掃描方式——分子區(qū)域掃描。在此基礎(chǔ)上,建立了掃描模型,通過仿真對其進(jìn)行驗證并對各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。針對小束散角會降低系統(tǒng)捕獲概率的問題,采用基于衛(wèi)星振動功率譜的高斯白噪聲濾波方法來模擬平臺振動,實現(xiàn)了由振動引起漏掃的定量分析,從而... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

STRV-2星地激光通信終端

第1章緒論5圖1.3MLCD地面接收端結(jié)構(gòu)為了深入研究全球化組網(wǎng)和深空激光通信技術(shù)，美國宇航局又啟動了“激光通信中繼演示計劃”（LaserCommunicationsRelayDemonstration,LCRD）[63-64]。示意圖如圖1.4所示。該計劃由美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心（GSFC）、噴氣推進(jìn)實驗室和林肯實驗室聯(lián)合開發(fā)研制，2019年把激光通信終端發(fā)射至地球同步軌道，完成為期兩年的實驗計劃，該系統(tǒng)的通信模式為地球同步軌道衛(wèi)星與地球之間的雙向通信模式，通信數(shù)據(jù)速率可達(dá)到1.244Gbps[65]。圖1.4LCRD計劃示意圖（2）歐洲歐洲研究空間激光通信的單位有歐空局（EuropeanSpaceAgency,ESA）、德國宇航中心（DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt,DLR）、德國航天局（GermanSpace

第1章緒論5圖1.3MLCD地面接收端結(jié)構(gòu)為了深入研究全球化組網(wǎng)和深空激光通信技術(shù)，美國宇航局又啟動了“激光通信中繼演示計劃”（LaserCommunicationsRelayDemonstration,LCRD）[63-64]。示意圖如圖1.4所示。該計劃由美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心（GSFC）、噴氣推進(jìn)實驗室和林肯實驗室聯(lián)合開發(fā)研制，2019年把激光通信終端發(fā)射至地球同步軌道，完成為期兩年的實驗計劃，該系統(tǒng)的通信模式為地球同步軌道衛(wèi)星與地球之間的雙向通信模式，通信數(shù)據(jù)速率可達(dá)到1.244Gbps[65]。圖1.4LCRD計劃示意圖（2）歐洲歐洲研究空間激光通信的單位有歐空局（EuropeanSpaceAgency,ESA）、德國宇航中心（DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt,DLR）、德國航天局（GermanSpace

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間信息網(wǎng)絡(luò)與激光通信發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 姜會林,付強(qiáng),趙義武,劉顯著.  物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報. 2019(02)
[2]激光通信系統(tǒng)中的捕獲技術(shù)及掃描策略研究[J]. 張敏,佟首峰,滕云杰.  激光雜志. 2019(10)
[3]國外衛(wèi)星激光通信進(jìn)展概況[J]. 韓慧鵬.  衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2018(08)
[4]二次成像型庫德式激光通信終端粗跟蹤技術(shù)[J]. 張家齊,張立中,董科研,王超,李小明.  中國光學(xué). 2018(04)
[5]基于飛艇平臺激光通信系統(tǒng)的捕獲性能研究[J]. 滕云杰,宋延嵩,佟首峰,張敏.  光學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[6]星間光通信無信標(biāo)捕跟瞄技術(shù)[J]. 國愛燕,高文軍,周傲松,程竟爽,何善寶.  紅外與激光工程. 2017(10)
[7]相干激光通信系統(tǒng)光學(xué)鎖相環(huán)路載波恢復(fù)技術(shù)[J]. 劉洋,佟首峰,常帥,宋延嵩,董巖,董毅,安喆.  光學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[8]基于無信標(biāo)光APT系統(tǒng)捕獲性能分析[J]. 劉杏雙.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(07)
[9]艦船間激光通信系統(tǒng)視軸捕獲技術(shù)[J]. 宋延嵩,趙馨,董科研,常帥,董巖.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[10]航空平臺間激光通信捕獲鏈路功率分析與仿真[J]. 徐春鳳,韓成,姜會林.  兵工學(xué)報. 2016(11)

博士論文
[1]機(jī)載激光通信中捕獲與跟蹤技術(shù)研究[D]. 孟立新.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]變頻器諧波電流對永磁同步電機(jī)的性能影響分析[D]. 周巍.天津大學(xué) 2012



本文編號：3388946