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《长春理工大学》 2014年
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空间激光通信组网跟踪控制关键技术研究

张令军  
【摘要】:激光通信具有大通信容量、高传输速率、高隐蔽性、高抗干扰能力等优点,是今后星地、星间大容量信息保密通信最具竞争力的可选方案之一,是满足军用、民用大容量通信方式的重要手段之一。然而现在空间激光通信的研究仍然是一点对一点的通信模式,无法完成星地间、星星间不间断信息高速传输的任务。要完成完整的激光链路信息传输,必须采用星上多点激光通信技术。由于卫星体积重量的限制,激光通信系统必须小型化才能搭载在卫星上。为此本文提出实现卫星空间激光通信组网关键技术之一:多点同步跟踪技术。 本课题从空间激光通信组网系统以及光学天线的组成结构及工作原理展开讨论,对空间激光通信组网的控制系统进行了设计,用PID控制器进行设计,通过MATLAB对控制系统进行仿真,结果显示所设计系统满足性能要求;并研究了组网跟踪控制的硬件和软件实现方法,并对组网伺服系统进行了在线调试和光闭环的跟踪测试,并利用卡尔曼滤波算法对光学镜片进行预判,结果显示组网跟踪控制系统设计合理,满足性能要求,达到预期效果。
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