衛(wèi)星激光通信的通信速率高、保密性強(qiáng),具有十分廣闊的應(yīng)用前景。然而大容量、高可靠衛(wèi)星光通信鏈路的構(gòu)建依賴于兩衛(wèi)星光通信終端間持續(xù)的對(duì)準(zhǔn),這給衛(wèi)星光通信終端的捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)（Acquisition,Tracking and Pointing,ATP）系統(tǒng)提出了苛刻的要求。捕獲是建立和恢復(fù)光通信鏈路的前提,同時(shí)光通信鏈路的保持又需要實(shí)現(xiàn)高精度穩(wěn)定的跟蹤。本文正是在這樣的背景需求下,開展捕獲技術(shù)和高精度穩(wěn)定跟蹤技術(shù)的研究,為ATP終端的研制奠定技術(shù)基礎(chǔ)。首先分析了衛(wèi)星光通信ATP系統(tǒng)的基本原理和工作過程等,為后續(xù)捕獲和提高系統(tǒng)跟瞄精度的研究奠定理論基礎(chǔ)。根據(jù)ATP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,分析了ATP系統(tǒng)的復(fù)合軸控制結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了復(fù)合軸控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和誤差傳遞函數(shù),表明復(fù)合軸控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性由粗、精跟蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性共同決定,而復(fù)合軸ATP系統(tǒng)的最終精度由精跟蹤系統(tǒng)的精度決定。另外還分析了ATP系統(tǒng)建立光通信鏈路的過程和ATP系統(tǒng)的鏈路預(yù)算方法,根據(jù)系統(tǒng)的鏈路方程可以評(píng)估系統(tǒng)對(duì)ATP系統(tǒng)跟瞄精度指標(biāo)的要求,從而開展ATP系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)。論文還研究了ATP系統(tǒng)的跟瞄誤差,為捕獲和穩(wěn)定跟蹤方案的確定提... 

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
    1.1 衛(wèi)星光通信概述
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 衛(wèi)星光通信及其捕獲跟蹤技術(shù)發(fā)展概況
        1.3.1 國(guó)外衛(wèi)星光通信及其捕獲跟蹤技術(shù)發(fā)展概況
        1.3.2 國(guó)內(nèi)衛(wèi)星光通信及其捕獲跟蹤技術(shù)發(fā)展概況
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
        1.4.1 本文主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 本文章節(jié)安排
2 衛(wèi)星光通信ATP系統(tǒng)概述
    2.1 引言
    2.2 衛(wèi)星光通信ATP系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        2.2.1 ATP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
        2.2.2 ATP系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
    2.3 ATP系統(tǒng)建立光通信鏈路過程
    2.4 ATP系統(tǒng)鏈路預(yù)算
    2.5 本章小結(jié)
3 ATP系統(tǒng)跟瞄誤差研究
    3.1 引言
    3.2 跟瞄誤差源分析
        3.2.1 探測(cè)器誤差
        3.2.2 動(dòng)態(tài)跟蹤誤差
        3.2.3 衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)抑制殘差
    3.3 跟瞄誤差數(shù)學(xué)模型
    3.4 減小跟瞄誤差影響的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.1 接收信號(hào)模型
        3.4.2 鏈路可靠性定義
        3.4.3 無靜態(tài)偏置誤差的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.4 有靜態(tài)偏置誤差的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
4 衛(wèi)星光通信捕獲技術(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 捕獲方案
    4.3 捕獲策略理論分析
        4.3.1 捕獲方式分析
        4.3.2 多場(chǎng)掃描分析
        4.3.3 掃描方式分析
        4.3.4 捕獲方式分析及捕獲時(shí)間優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.3.5 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)平均捕獲時(shí)間的影響研究
    4.4 捕獲過程仿真分析
        4.4.1 Monte Carlo方法簡(jiǎn)介
        4.4.2 捕獲仿真模型
        4.4.3 捕獲仿真結(jié)果分析
    4.5 捕獲過程實(shí)驗(yàn)研究
    4.6 本章小結(jié)
5 衛(wèi)星光通信平臺(tái)振動(dòng)抑制技術(shù)研究
    5.1 引言
    5.2 衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)來源與特性分析
    5.3 基于精跟蹤系統(tǒng)的振動(dòng)抑制方法
    5.4 基于Youla參數(shù)化的自適應(yīng)反饋控制算法
    5.5 精跟蹤系統(tǒng)控制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]無線激光通信中ATP關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 溫濤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]空間光通信ATP跟瞄誤差分析及控制[D]. 王進(jìn).電子科技大學(xué) 2006
[2]艦艇紫外光通信系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)和技術(shù)研究[D]. 孫劍平.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3699263