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 空间激光通信中精跟踪系统的实现与优化

陈少杰 张亮 吴金才 李长昆 王建宇

[摘要]简述了空间激光通信中精跟踪系统的组成和控制结构,分析了捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器使用质心算法进行信标光斑定位时的误差来源,对精跟踪探测器信标光斑定位过程进行傅里叶频域分析.推导得到消除质心算法系统...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(01):35

 移动量子密钥分发技术进展

朱宇 石磊 魏家华 薛阳 罗均文

[摘要]量子信号在大气信道中传输的可行性已经在多个实验中得到了证实。将量子通信终端搭载到移动平台被认为是量子通信实用化的重要发展之一, 可满足全球量子保密网络构建和军事通信领域高保密性等需求。综述了量子密钥在地...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(12):120004

 液晶光学相控技术在卫星通信多接入中的应用

张天一 汪相如 黄子强 吴亮 许剑华 谭庆贵

[摘要]在空间激光通信、组网过程中, 为了能够实现一颗卫星终端对多颗卫星终端的物理光束接入, 从而使得一颗卫星能与多颗卫星实现数据分发、路由、交换等组网功能, 对卫星激光通信捕跟过程中存在的多终端物理接入方法进行了...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(11):1122004

 星间光通信无信标捕跟瞄技术

国爱燕 高文军 周傲松 程竟爽 何善宝

[摘要]无信标捕跟瞄技术以通信光为信标光, 无需额外的信标光激光器, 在重量和功耗受限的卫星光通信应用中更具优势。针对低轨小卫星平台星间光通信, 对直接探测方式下的捕跟瞄链路进行功率预算分析,研究光通信终端的无信标捕...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(10):1022002

 探测器条状噪声对精跟踪系统光斑定位的影响

陈少杰 张亮 王建宇

[摘要]捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器在不同噪声下对精跟踪系统进行光斑位置定位的影响不同。分析了探测器条状噪声的来源, 理论推导了条状噪声对质心算法的影响。采用阈值质心算法对含有条状噪声和椒盐噪声的图像进行光...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(09):0906008

 数模转换器分辨率对捕获、跟踪、瞄准系统跟踪精度的影响

陈少杰 张 亮 王建宇

[摘要]在介绍捕获、跟踪、瞄准(ATP)精跟踪子系统结构、控制原理及控制算法的基础上, 通过搭建半物理模型来分析不同分辨率数模转换器对应的跟踪性能, 分别对同一位置光束与加入扰动后的光束进行跟踪对比实验。结合精跟踪控制...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(08):0806004

 低轨遥感卫星Ka频段捕获跟踪的设计及应用

王怀 彭兴会 李凡

[摘要]随着对地观测技术的快速发展, 遥感卫星空间分辨力的不断提高, 星地链路传输的信息量越来越大, 码速率越来越高, 数据传输频段已经由传统的X频段扩展到Ka频段, 以满足海量遥感数据传输的需求。但Ka频段低轨遥感卫星波束...

 PDF全文太赫兹科学与电子信息学报 | 2017, 15(04):580

 红外捕获跟踪设备辐射式仿真试验技术研究

许振领 杨淼淼 王 敏 刘连伟 郭正红

[摘要]介绍了基于DMD红外动态场景投射器的红外捕获跟踪设备辐射式仿真试验系统。分析了DMD场景投射器成像原理, 研究了其与被测系统光学匹配条件及调整方法。分析了DMD场景投射器灰度等级调制原理, 研究了其与被测系统信号同...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(s1):S104003

 卫星光通信系统振动源的模拟设计

刘洋 宋延嵩 佟首峰 常帅 于笑楠 安喆

[摘要]为了便于空间激光通信中捕获、跟踪性能的测试, 提出了一种卫星振动模拟源系统设计方案。该系统主要由上位机借助LabVIEW软件解析标准振动功率谱密度函数, 将模拟出的平台振动信号传给以STM32F4为核心的控制系统, 驱动...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(12):1206006

 空间光通信发展历程及趋势

白帅 王建宇 张亮 杨明冬

[摘要]空间光通信经历了几十年的发展,已经演变出两代光通信终端,并完成多次在轨实验。概述了空间光通信的整体发展历史,详细介绍了欧洲、日本和美国的空间光通信的发展历程,并对其中较为典型的终端或实验及其关键技术进...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(07):070001

 捕获、跟踪、瞄准系统滤波算法对光斑位置检测精度的影响

李一芒 盛磊 高世杰

[摘要]针对激光通信捕获、跟踪、瞄准系统对光斑位置检测精度的需求,提出了基于互补金属氧化物半导体探测器的光斑位置检测精度评价方法,并用此方法量化了常用的滤波算法对光斑位置检测精度的影响。利用高精度位移平台测试...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(11):110602

 大气激光通信光斑图像的快速复原与实时检测

高世杰 盛磊 吴志勇 朱立禄

[摘要]针对大气湍流对激光通信中对信标光的捕获、跟踪与对准(ATP)的影响, 提出了基于盲解卷积的快速复原与实时检测算法。采用一维点扩散函数重新构造方位退化模型, 取代了原有经典二维退化模型; 改进了约束共轭梯度算法中的...

 PDF全文光学 精密工程 | 2015, 23(08):2393

 星载光电捕获跟踪瞄准控制技术分析

王卫兵 王挺峰 郭劲

[摘要]本文以天基监视为研究背景, 主要围绕星载光电捕获跟踪瞄准(ATP)控制技术展开研究, 针对卫星调姿变轨和跟踪架转动的多自由度配合控制过程, 依次对天基监视物理模型、星载光电ATP控制系统方案和电视跟踪精度进行了分析...

 PDF全文中国光学 | 2014, 7(06):879

 基于轨道角动量的自由空间光通信研究与进展

刘旭 马东堂

[摘要]利用光的轨道角动量传递信息可有效提高信息传输的速率。介绍了光轨道角动量的基本概念和主要特性, 探讨了基于轨道角动量的自由空间光通信的基本原理和典型系统, 并对相关的关键技术进行了分析, 在此基础上, 对基于轨...

 PDF全文半导体光电 | 2014, 35(05):759

 捕获、跟踪、瞄准系统中光斑探测相机的定位精度

钱锋 贾建军 张亮 王建宇

[摘要]分析了激光通信中捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统对信标光光斑定位的需求,阐述了选用互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器的优势。提出了基于STAR1000探测器光斑探测相机的设计思路和光斑质心算法。由于CMOS探测器存在噪声和...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(02):0205007

 100 km量子纠缠分发实验捕获跟踪技术

亓波 陈洪斌 任戈 黄永梅 丁科 马佳光

[摘要]介绍了100 km量子纠缠分发实验中的捕获跟踪瞄准(ATP)技术。以Alice接收端的700 mm望远镜为例分析了ATP系统的技术指标、光路布局和高带宽跟踪精度的实现方法。为了抑制近地面水平大气湍流引起的量子信息传输光束和信标...

 PDF全文光学 精密工程 | 2013, 21(06):1628-1634

 潜望镜式卫星光通信终端的CCD粗跟踪

谭立英 吴世臣 韩琦琦 马晶

[摘要]由于轻小型卫星光通信系统中潜望镜的光学结构随粗瞄机构姿态变化而发生改变,使得相应的跟踪算法变得较为复杂,本文对潜望镜式星间激光通信终端粗跟踪算法进行研究以提高粗瞄机构的跟踪精度。利用矩阵光学方法,建立...

 PDF全文光学 精密工程 | 2012, 20(02):270-276

 经纬仪伺服系统快速捕获方法研究

葛兵 高慧斌 张淑梅 余毅

[摘要]近年来, 随着靶场测试目标速度的提高和设备自动化程度的提高, 对光电经纬仪电视跟踪伺服系统的跟踪和捕获快速运动目标的能力提出了越来越高的要求。本文分析了通过增加系统带宽方法提高快速捕获跟踪能力的局限性, 提...

 PDF全文光机电信息 | 2011, 28(12):41-44

 卫星激光通信复合轴光跟瞄技术及发展

闫爱民 周煜 孙建锋 刘立人

[摘要]卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,其中光学跟瞄系统的设计和控制是关键技术之一。由粗跟踪系统和精跟踪系统组成的复合轴系统能实现光跟瞄系统的大范围、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2010, 47(04):040601

 数字图像注入式红外目标捕获跟踪训练仿真

宋振丰 李岩 于洋

[摘要]介绍一种利用数字图像注入构建目标环境来完成目标捕获跟踪仿真训练任务的新方法,该方法通过模拟目标的理论航迹,实时接收并解算编码器输出值,同时与目标的运动方程做综合处理,计算出目标的位置信息,最后在背景中合成目...

 PDF全文中国光学 | 2010, 3(02):194-200

 基于PID神经元网络控制的空间光通信ATP跟踪性能分析

汪文蝶 李晓峰 胡玮

[摘要]针对空间光通信中跟踪系统的高精度、宽带宽要求,提出了一种基于PID神经元网络(Proportional integral differential neural network-PIDNN)的控制方案。采用MATLAB对所建立的跟踪系统模型进行了仿真分析研究,对采用PI...

 PDF全文光电子技术 | 2009, 29(03):182-185

 曝光时间对上行传输光束强度起伏的影响

贾红莉 余自在

[摘要]上行传输光束的闪烁起伏影响星地激光链路的稳定性,而利用时间平滑效应增加光电探测器曝光时间是克服大气闪烁的有效途径之一。考虑曝光时间的平滑效应,分别导出了小天顶角和大天顶角下的时间平滑因子表达式,在此基础上...

 PDF全文中国光学 | 2009, 2(03):190-194

 卫星激光通信Ⅰ链路和终端技术

刘立人

[摘要]卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值, 国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端, 全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展, 介绍了终端的关键技术, 讨论了终端设计思想。第...

 PDF全文中国激光 | 2007, 34(01):3-20

 灰度人脸识别形态学相关的一般理论研究

余杨 张旭苹

[摘要]提出一般形态学相关概念,并提出一种小型联合变换相关器的硬件设计以实现一般形态学相关.提出两种改进的一般形态学相关算法,灰度图像按某种分解方法分解成一系列二值图像片.在第一种算法中,每片二值联合图像片的...

 PDF全文光子学报 | 2006, 35(02):0299-303

 目标运动闭环跟踪模拟系统

葛成良 范国滨 黄志伟 何忠武 李正东 刘志强 吴剑涛 万敏 路大举 胡晓阳 张卫 梁正

[摘要]提出了一种基于激光技术的、易于工程实现的目标运动模拟方法及实验装置,并进行了实验验证。利用激光的高亮度、发散角小以及激光器体积小、质量轻等特点,设计了针对小目标运动的实验模拟装置。通过多轴复合技术以及空...

 PDF全文中国激光 | 2006, 33(06):743-747

 深空光通信中恒星信标的捕获跟踪技术研究

徐科华 韩琦琦 马晶 谭立英

[摘要]提出一种深空光通信系统的信标捕获、跟踪方案,该方案是以恒星作为信标,根据恒星在惯性坐标系中的绝对位置信息,基于航天器和地球星历表、航天器的姿态信息来进行下行光束瞄准方向的精确控制.理论分析和计算机仿真都表...

 PDF全文光电工程 | 2006, 33(11):8-12

 大气激光通信机的光学模型和物理实现研究

余杨 张旭苹

[摘要]将光学理论应用到大气激光通信机设计中,提炼出大气激光通信机的发射和探测过程的光学理论模型,提炼推证了半导体激光器远场发射、准直发射和接收透镜探测损耗的公式,提炼推证了准直激光焦面探测爱里斑公式及对应的质心...

 PDF全文激光杂志 | 2006, 27(01):61-63

 运动背景下弱小目标的提取算法

宋海峰 陈兴无 王磊 游安清

[摘要]对低信噪比运动背景下序列图像中弱小目标的提取算法进行了研究,提出一种新的目标提取算法.根据运动背景的相关性和目标运动的连续性,采用背景模板匹配技术,计算各帧背景运动量,去除复杂背景,用自适应预估和阈值分割技...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2006, 18(10):1625-1628

 自由空间光通信ATP系统中精瞄偏转镜的设计

邵兵 孙立宁 曲东升 王建国 秦昌

[摘要]二维精瞄偏转镜是自由空间光通信中捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统的关键组成部分,对偏转镜进行了机构设计和有限元模态分析,偏转镜采用压电陶瓷驱动器驱动,采用柔性铰链传动.研制了集驱动、检测、主控模块为一体的数字式精...

 PDF全文光学 精密工程 | 2006, 14(01):43-47

 空间光束实时捕获、跟踪实验与分析

周亚霖 艾勇 左韬 鲍黎波

[摘要]提出一种空间光束捕获、跟踪设计方案,在实验室条件下实现其主要功能,并对其定位精度和实时性进行了分析,结果表明:信标光定位处理的时间为25 ms,角度测量的相对误差为1.3%,显示出良好性能.同时,为由理论分析到实际星载...

 PDF全文光子学报 | 2005, 34(06):943-947

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