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空间激光通信组网技术与应用研究进展
被引量:
1
1
作者
刘智
蒋青芳
+7 位作者
刘树通
田少乾
朱凌云
刘显著
于佳鑫
赵建彤
姚海峰
董科研
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第3期429-451,共23页
激光通信是以光波为载体实现信息传输的通信技术,具有高速率、高带宽、小尺寸、抗干扰和保密性好等优势,具备实现空间信息网络高速传输和安全运行的关键能力。本世纪以来,国内外主要研究机构致力于研究激光通信技术在实现组网过程中所...
激光通信是以光波为载体实现信息传输的通信技术,具有高速率、高带宽、小尺寸、抗干扰和保密性好等优势,具备实现空间信息网络高速传输和安全运行的关键能力。本世纪以来,国内外主要研究机构致力于研究激光通信技术在实现组网过程中所需要解决的一系列问题,包括一点对多点同时激光通信、节点内多路信号全光交换与转发、节点动态随遇接入、网络动态拓扑结构设计等关键技术,并开展了众多演示验证实验,部分研究成果已经投入应用。本文在对空间激光通信组网技术进行分析探讨的基础上,概述了国内外激光通信组网技术的发展现状,重点对卫星星座、卫星中继和航空网络等领域中激光通信组网技术的应用情况和发展现状进行了分析和总结,对国内相关研究技术方案、实验验证情况等进行了综述,最后对激光通信组网技术与应用的发展趋势进行了预测。
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关键词
空间
激光
通信
激光通信组网
空间光网络
一点对多点
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职称材料
空间激光通信组网单光束跟踪子系统
被引量:
24
2
作者
于笑楠
佟首峰
+3 位作者
董岩
宋延嵩
陆静
杨涵
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期3348-3353,共6页
介绍了用于一对多激光通信组网控制系统的光斑跟踪闭环系统。在伺服转台位置闭环的基础上,讨论以CCD相机为敏感器,以二维伺服转台为执行器的光闭环系统。介绍了跟踪系统的数学原理,研究了光闭环各环节的静态动态误差及开环闭环响应。在...
介绍了用于一对多激光通信组网控制系统的光斑跟踪闭环系统。在伺服转台位置闭环的基础上,讨论以CCD相机为敏感器,以二维伺服转台为执行器的光闭环系统。介绍了跟踪系统的数学原理,研究了光闭环各环节的静态动态误差及开环闭环响应。在理论计算和数学仿真后,编写了闭环跟踪程序。采用经典PID控制与前馈相结合的控制算法,进一步提高了伺服带宽,保证了系统的稳定性。对星间激光通信的光斑位置进行了跟踪试验,结果显示跟踪误差为3σ≈136μrad,基本符合空间激光通信组网系统激光束的指向要求。得到的结果验证了控制策略的可行性,为多光束伺服打下了基础。
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关键词
激光通信组网
光束控制
光闭环
光斑跟踪
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职称材料
空间激光通信发展现状及组网新方法
被引量:
29
3
作者
任建迎
孙华燕
+1 位作者
张来线
张天齐
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期143-150,共8页
针对现有无线电方法空间信息传输能力不足问题,简要分析了空间激光通信的优势,重点介绍了国内外空间激光通信的发展现状与计划,研究了空间激光通信的未来发展趋势。针对卫星小型化、网络化的发展趋势,提出了一种基于逆向调制技术的空间...
针对现有无线电方法空间信息传输能力不足问题,简要分析了空间激光通信的优势,重点介绍了国内外空间激光通信的发展现状与计划,研究了空间激光通信的未来发展趋势。针对卫星小型化、网络化的发展趋势,提出了一种基于逆向调制技术的空间激光通信及组网方法。结合我国空间激光通信发展现状与不足,总结并分析了相关领域的关键技术。
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关键词
空间
激光
通信
星间
激光
通信
空间中继
逆向调制
激光通信组网
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职称材料
空间光通信组网主光端机精跟踪控制技术研究
被引量:
5
4
作者
范涛
张立中
+3 位作者
孟立新
白杨杨
张暾
张凯强
《激光杂志》
CAS
北大核心
2021年第11期112-117,共6页
空间光通信组网的视轴稳定跟踪是建立通信链路的前提,为提高激光通信可靠性,对激光通信组网主光端机精跟踪控制技术进行研究。首先,阐述组网“一对四”主光端机系统原理,针对主光端机存在的粗跟踪残差以及内外部的非线性扰动问题,设计...
空间光通信组网的视轴稳定跟踪是建立通信链路的前提,为提高激光通信可靠性,对激光通信组网主光端机精跟踪控制技术进行研究。首先,阐述组网“一对四”主光端机系统原理,针对主光端机存在的粗跟踪残差以及内外部的非线性扰动问题,设计模糊自抗扰控制方法,改进非线性误差反馈率,自适应调整参数,不断修正当前的控制信号。搭建传统PID、自抗扰以及模糊自抗扰三种控制仿真模型,结果表明:在50μrad-25 Hz正弦扰动以及施加白噪声下,其均方根值误差达到1.43,与PID以及自抗扰控制方法相比较,跟踪精度提高75%和64%,满足空间光通信组网系统对响应速度、跟踪精度的要求。
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关键词
激光通信组网
精跟踪
主光端机
模糊自抗扰
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职称材料
空间激光通信组跟踪控制关键技术
被引量:
4
5
作者
周春花
《激光杂志》
北大核心
2017年第2期146-148,共3页
激光通信技术是现代通信系统中常用的通信传输手段。空间激光通信则是依靠激光束在空间上传递语音、数据、图像等信息,具有较快的通信速度、较大的通信容量、较高的安全性,同时空间激光通信组网系统还具有体积小、重量轻、损耗小等特点...
激光通信技术是现代通信系统中常用的通信传输手段。空间激光通信则是依靠激光束在空间上传递语音、数据、图像等信息,具有较快的通信速度、较大的通信容量、较高的安全性,同时空间激光通信组网系统还具有体积小、重量轻、损耗小等特点。总之空间激光通信组网在现在仍至未来很长一段时间都将是通信系统的主要技术手段。因而对空间激光通信组网跟踪控制关键技术的探究具有现实指导意义。通过对空间激光通信组网跟踪控制关键技术的论述,实现对空间激光通信组网跟踪控制技术的总体设计分析,最终实现该技术手段。
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关键词
空间
通信
激光通信组网
跟踪控制
技术
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职称材料
激光通信一体化SiC/Al摆镜支撑参数优化
被引量:
1
6
作者
李小明
王隆铭
朱国帅
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第11期184-191,共8页
在组网"一对多"激光通信系统中,为了减小安装面平面度误差对反射镜面形的影响,保证组网"一对多"激光通信用伺服摆镜安装后的面形精度,对一体化SiC/Al摆镜支撑参数开展了理论分析,分析了各支撑参数对摆镜面形精度的...
在组网"一对多"激光通信系统中,为了减小安装面平面度误差对反射镜面形的影响,保证组网"一对多"激光通信用伺服摆镜安装后的面形精度,对一体化SiC/Al摆镜支撑参数开展了理论分析,分析了各支撑参数对摆镜面形精度的影响规律。然后采用有限元分析优化设计了支撑参数,确定了支撑点位置和安装面平面度精度的要求。对采用优化设计参数后的摆镜面形精度测试表明,在加工面形为PV值优于53 nm(λ/12),RMS值优于10 nm(λ/60)的前提下,并在(20±5)℃温度载荷作用下,摆镜安装后的面形精度PV值优于210 nm(λ/3),RMS值优于60 nm(λ/10)。同时,摆镜与安装基座由相同材料制作,这有效减小温度变化负载对面形精度的影响,完全满足组网"一对多"激光通信伺服摆镜面形的精度指标要求。
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关键词
一体化摆镜
面形误差
支撑参数
有限元分析
组网
激光
通信
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职称材料
题名
空间激光通信组网技术与应用研究进展
被引量:
1
1
作者
刘智
蒋青芳
刘树通
田少乾
朱凌云
刘显著
于佳鑫
赵建彤
姚海峰
董科研
机构
长春理工大学光电工程学院
长春理工大学电子信息工程学院
长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心
北京理工大学光电学院
长春理工大学空间光电技术吉林省重点实验室
出处
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第3期429-451,共23页
基金
国家自然科学基金叶企孙科学基金(No.U2141231)
国家自然科学基金委青年基金(No.62105042)。
文摘
激光通信是以光波为载体实现信息传输的通信技术,具有高速率、高带宽、小尺寸、抗干扰和保密性好等优势,具备实现空间信息网络高速传输和安全运行的关键能力。本世纪以来,国内外主要研究机构致力于研究激光通信技术在实现组网过程中所需要解决的一系列问题,包括一点对多点同时激光通信、节点内多路信号全光交换与转发、节点动态随遇接入、网络动态拓扑结构设计等关键技术,并开展了众多演示验证实验,部分研究成果已经投入应用。本文在对空间激光通信组网技术进行分析探讨的基础上,概述了国内外激光通信组网技术的发展现状,重点对卫星星座、卫星中继和航空网络等领域中激光通信组网技术的应用情况和发展现状进行了分析和总结,对国内相关研究技术方案、实验验证情况等进行了综述,最后对激光通信组网技术与应用的发展趋势进行了预测。
关键词
空间
激光
通信
激光通信组网
空间光网络
一点对多点
Keywords
space laser communication
laser communication networking
space optical network
one-point to multi-point
分类号
TN929 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
空间激光通信组网单光束跟踪子系统
被引量:
24
2
作者
于笑楠
佟首峰
董岩
宋延嵩
陆静
杨涵
机构
长春理工大学
中国科学院微电子所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期3348-3353,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.60907020)
文摘
介绍了用于一对多激光通信组网控制系统的光斑跟踪闭环系统。在伺服转台位置闭环的基础上,讨论以CCD相机为敏感器,以二维伺服转台为执行器的光闭环系统。介绍了跟踪系统的数学原理,研究了光闭环各环节的静态动态误差及开环闭环响应。在理论计算和数学仿真后,编写了闭环跟踪程序。采用经典PID控制与前馈相结合的控制算法,进一步提高了伺服带宽,保证了系统的稳定性。对星间激光通信的光斑位置进行了跟踪试验,结果显示跟踪误差为3σ≈136μrad,基本符合空间激光通信组网系统激光束的指向要求。得到的结果验证了控制策略的可行性,为多光束伺服打下了基础。
关键词
激光通信组网
光束控制
光闭环
光斑跟踪
Keywords
laser communication net
beam control
optical closed loop
spot tracking
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
在线阅读
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职称材料
题名
空间激光通信发展现状及组网新方法
被引量:
29
3
作者
任建迎
孙华燕
张来线
张天齐
机构
航天工程大学研究生院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期143-150,共8页
文摘
针对现有无线电方法空间信息传输能力不足问题,简要分析了空间激光通信的优势,重点介绍了国内外空间激光通信的发展现状与计划,研究了空间激光通信的未来发展趋势。针对卫星小型化、网络化的发展趋势,提出了一种基于逆向调制技术的空间激光通信及组网方法。结合我国空间激光通信发展现状与不足,总结并分析了相关领域的关键技术。
关键词
空间
激光
通信
星间
激光
通信
空间中继
逆向调制
激光通信组网
Keywords
space laser communication
inter-satellite laser communication
space relay
retro-reflect modulation
networking of laser communication
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
在线阅读
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职称材料
题名
空间光通信组网主光端机精跟踪控制技术研究
被引量:
5
4
作者
范涛
张立中
孟立新
白杨杨
张暾
张凯强
机构
长春理工大学机电工程学院
长春理工大学空地激光通信国防重点实验室
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2021年第11期112-117,共6页
基金
吉林省教育厅科学技术研究项目(No.JJKH20210836KJ)。
文摘
空间光通信组网的视轴稳定跟踪是建立通信链路的前提,为提高激光通信可靠性,对激光通信组网主光端机精跟踪控制技术进行研究。首先,阐述组网“一对四”主光端机系统原理,针对主光端机存在的粗跟踪残差以及内外部的非线性扰动问题,设计模糊自抗扰控制方法,改进非线性误差反馈率,自适应调整参数,不断修正当前的控制信号。搭建传统PID、自抗扰以及模糊自抗扰三种控制仿真模型,结果表明:在50μrad-25 Hz正弦扰动以及施加白噪声下,其均方根值误差达到1.43,与PID以及自抗扰控制方法相比较,跟踪精度提高75%和64%,满足空间光通信组网系统对响应速度、跟踪精度的要求。
关键词
激光通信组网
精跟踪
主光端机
模糊自抗扰
Keywords
laser communication networking
fine tracking
main optical transceiver
fuzzy active disturbance rejection
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
空间激光通信组跟踪控制关键技术
被引量:
4
5
作者
周春花
机构
黄冈职业技术学院
出处
《激光杂志》
北大核心
2017年第2期146-148,共3页
基金
2015湖北省软科学课题项目(2015SK0201)
文摘
激光通信技术是现代通信系统中常用的通信传输手段。空间激光通信则是依靠激光束在空间上传递语音、数据、图像等信息,具有较快的通信速度、较大的通信容量、较高的安全性,同时空间激光通信组网系统还具有体积小、重量轻、损耗小等特点。总之空间激光通信组网在现在仍至未来很长一段时间都将是通信系统的主要技术手段。因而对空间激光通信组网跟踪控制关键技术的探究具有现实指导意义。通过对空间激光通信组网跟踪控制关键技术的论述,实现对空间激光通信组网跟踪控制技术的总体设计分析,最终实现该技术手段。
关键词
空间
通信
激光通信组网
跟踪控制
技术
Keywords
space communication
laser communication network
tracking control
technology
分类号
TN209 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
激光通信一体化SiC/Al摆镜支撑参数优化
被引量:
1
6
作者
李小明
王隆铭
朱国帅
机构
长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第11期184-191,共8页
基金
国家自然科学基金重大研究计划(91338116)
吉林省科技发展计划项目(20210201021GX)。
文摘
在组网"一对多"激光通信系统中,为了减小安装面平面度误差对反射镜面形的影响,保证组网"一对多"激光通信用伺服摆镜安装后的面形精度,对一体化SiC/Al摆镜支撑参数开展了理论分析,分析了各支撑参数对摆镜面形精度的影响规律。然后采用有限元分析优化设计了支撑参数,确定了支撑点位置和安装面平面度精度的要求。对采用优化设计参数后的摆镜面形精度测试表明,在加工面形为PV值优于53 nm(λ/12),RMS值优于10 nm(λ/60)的前提下,并在(20±5)℃温度载荷作用下,摆镜安装后的面形精度PV值优于210 nm(λ/3),RMS值优于60 nm(λ/10)。同时,摆镜与安装基座由相同材料制作,这有效减小温度变化负载对面形精度的影响,完全满足组网"一对多"激光通信伺服摆镜面形的精度指标要求。
关键词
一体化摆镜
面形误差
支撑参数
有限元分析
组网
激光
通信
Keywords
integrated tilt-mirror
surface shape error
support parameters
finite element analysis
network laser communication
分类号
TN929.13 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间激光通信组网技术与应用研究进展
刘智
蒋青芳
刘树通
田少乾
朱凌云
刘显著
于佳鑫
赵建彤
姚海峰
董科研
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
空间激光通信组网单光束跟踪子系统
于笑楠
佟首峰
董岩
宋延嵩
陆静
杨涵
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
24
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职称材料
3
空间激光通信发展现状及组网新方法
任建迎
孙华燕
张来线
张天齐
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2019
29
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职称材料
4
空间光通信组网主光端机精跟踪控制技术研究
范涛
张立中
孟立新
白杨杨
张暾
张凯强
《激光杂志》
CAS
北大核心
2021
5
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职称材料
5
空间激光通信组跟踪控制关键技术
周春花
《激光杂志》
北大核心
2017
4
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职称材料
6
激光通信一体化SiC/Al摆镜支撑参数优化
李小明
王隆铭
朱国帅
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021
1
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