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自由空间激光通信系统ATP粗跟踪单元研究

李德辉  
【摘要】:空间激光通信以其高带宽、高码率、高保密性、低功耗等优点成为空间通信发展的新方向,具有良好的应用前景,各个国家都非常重视对空间光通信的研究工作。而窄的激光发射光束导致了光束对准中的许多技术上的挑战,因此,对捕获、跟踪、对准(Acquisition、Tracking、Pointing-ATP)技术的研究也就显得尤其重要。 本文主要是对ATP系统的粗跟踪接收系统进行研究。介绍了ATP工作原理,对复合轴控制系统的结构原理、误差和视场匹配的分析,特别是对复合轴系统的主轴控制即粗跟踪控制进行了研究;对粗跟踪控制精度的分配、影响粗跟踪单元接收功率参数的特性、选取和优化进行了全面的分析,论述了粗跟踪接收单元CCD的选用和硬件组成,并对接收信号进行处理。建立了粗跟踪单元的数学模型并进行了仿真实验,最后重点讨论了大气对跟踪的影响,主要是天空背景光对粗跟踪的影响,通过分析和实验提出了抑制背景光的方法,并进行了空间传输实验。


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