捕获跟踪与瞄准系统的基本技术问题 被引量：156

1

作者 马佳光 《光学工程》 CSCD 1989年第3期1-42,共42页

本文分析了光电捕获跟踪与瞄准系统的概念、技术要求及基本技术问题,并指出响应速度和跟踪精度是系统的关键。为实现快速捕获与高精度跟踪瞄准,必须提高光电探测器性能、改善结构设计并采用高精度控制技术等。本文对复合轴结构、视轴稳... 本文分析了光电捕获跟踪与瞄准系统的概念、技术要求及基本技术问题,并指出响应速度和跟踪精度是系统的关键。为实现快速捕获与高精度跟踪瞄准,必须提高光电探测器性能、改善结构设计并采用高精度控制技术等。本文对复合轴结构、视轴稳定技术、成象跟踪、前缋控制和滤波预测等作了详细的分析与讨论。本文还指出采用自适应光学技术的跟踪系统是很有前途的。 展开更多

关键词 光电 捕获 跟踪 瞄准系统 探测器

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空间激光通信中精跟踪系统的实现与优化 被引量：29

2

作者 陈少杰 张亮 +2 位作者 吴金才 李长昆 王建宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期35-41,46,共8页

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误差的理论方案,即... 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误差的理论方案,即信标光波长和精跟踪系统的F数乘积需大于精跟踪探测器的像元尺寸.分析了精跟踪系统实现过程中关键参数的选取过程,结合精跟踪系统的系统参数耦合关系,为了不损失精跟踪视场,在精跟踪探测器镜头前添加孔径光阑进行精跟踪系统优化,以消除精跟踪探测器光斑定位时的系统误差.理论计算和实验证明:当孔径光阑的直径小于9.32 mm时,精跟踪系统的相对孔径小于0.045,精跟踪误差仅为0.03 pixel,相比优化前的精跟踪系统,跟踪精度提高了1.9倍. 展开更多

关键词 光通信 捕获、跟踪、瞄准 定位精度 质心算法 系统误差

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无人机激光无线能量传输及跟踪瞄准方法研究 被引量：9

3

作者 崔子浩 华文深 +2 位作者 李刚 刘晓光 严阳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期275-279,共5页

本文介绍了无人机的特点与发展趋势,针对小型无人机能量供给不足的问题,阐述了激光无线能量传输的现状,在此基础上总结了无人机激光无线能量传输的系统结构,分析了无人机激光无线能量传输系统的效率及影响因素,并提出了一种基于协作目... 本文介绍了无人机的特点与发展趋势,针对小型无人机能量供给不足的问题,阐述了激光无线能量传输的现状,在此基础上总结了无人机激光无线能量传输的系统结构,分析了无人机激光无线能量传输系统的效率及影响因素,并提出了一种基于协作目标的捕获跟踪瞄准方法。 展开更多

关键词 无人机 激光无线能量传输技术 系统结构 能量效率 捕获跟踪瞄准

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潜望镜式卫星光通信终端的CCD粗跟踪 被引量：23

4

作者 谭立英 吴世臣 +1 位作者 韩琦琦 马晶 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期270-276,共7页

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,建立了潜望镜式光通信终... 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,建立了潜望镜式光通信终端中光学器件的矩阵模型,在获得CCD测角模型后,推导了基于CCD测角的粗瞄装置自动跟踪算法模型,实现了潜望镜式光通信终端粗瞄装置对目标光束的快速跟踪,并对模型进行了相应的实验验证。实验结果表明,该CCD测角跟踪模型正确地反应了实际终端中的光学传递关系,能够正确地对CCD图像位置信号进行处理并获得稳定跟踪角度,平均跟踪精度优于10μrad,满足卫星激光通信中稳定可靠、高精度粗跟踪的要求。本文提出的方法对类似的光学系统具有借鉴意义。 展开更多

关键词 卫星光通信 潜望镜 电荷耦合器件(CCD) 测角算法 瞄准、捕获、跟踪(pat)系统

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自由空间光通信ATP系统中精瞄偏转镜的设计 被引量：20

5

作者 邵兵 孙立宁 +2 位作者 曲东升 王建国 秦昌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期43-47,共5页

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密定位控制器,... 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密定位控制器,在实验室构建了两套测试系统,对偏转镜的频率和静态性能进行了测试,并着重介绍了频率的两种测量方法及其优缺点分析。仿真和测试结果表明,偏转镜的频率约为1.5 kHz,转角范围约为±2 mrad,精度约为1μrad,分辨率约为0.1μrad。 展开更多

关键词 自由空间光通信 捕获 跟踪 瞄准系统 精瞄偏转镜

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自由空间光通信ATP系统关键技术研究 被引量：8

6

作者 邵兵 孙立宁 +2 位作者 曲东升 王建国 秦昌 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第4期431-433,共3页

自由空间光通信将成为未来通信的最佳解决方案之一。首先需要解决实现空间光通信的关键问题是光束的捕获、跟踪和瞄准。该文介绍了自由空间光通信终端机中ATP系统的组成和工作原理,设计了用于ATP系统的精瞄偏转镜、闭环控制器、星上终... 自由空间光通信将成为未来通信的最佳解决方案之一。首先需要解决实现空间光通信的关键问题是光束的捕获、跟踪和瞄准。该文介绍了自由空间光通信终端机中ATP系统的组成和工作原理,设计了用于ATP系统的精瞄偏转镜、闭环控制器、星上终端二次电源系统,并给出了该系统性能的测试结果。 展开更多

关键词 自由空间光通信 捕获 跟踪 瞄准系统 精瞄偏转镜 闭环控制器 二次电源系统

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空间光通信ATP系统中的跟瞄技术 被引量：14

7

作者 刘静江 黄永梅 傅承毓 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期4-7,共4页

在空间光通信中,为实现准确捕获和高精度跟踪,ATP系统采用复合轴控制技术。复合轴控制系统的主轴控制,即粗跟踪控制, 其系统由速度环路和位置环路组成, 控制过程由TMS320VC5416 高性能DSP芯片来完成。仿真和实验结果表明,主轴控制系统... 在空间光通信中,为实现准确捕获和高精度跟踪,ATP系统采用复合轴控制技术。复合轴控制系统的主轴控制,即粗跟踪控制, 其系统由速度环路和位置环路组成, 控制过程由TMS320VC5416 高性能DSP芯片来完成。仿真和实验结果表明,主轴控制系统的跟踪精度在1 以内,满足ATP系统对精度的要求。 展开更多

关键词 捕获跟踪与瞄准系统 粗跟踪 复合轴控制 空间光通信

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空间光通信系统的设计及实现 被引量：7

8

作者 陈建文 姚亚峰 +1 位作者 刘自力 黄载禄 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期14-17,共4页

提出一种较全面的空间光通信系统结构。该系统的光发射接收子系统采用三发三收的设计方法,以增大光的发射功率和接收功率;APT子系统采用望远镜进行粗瞄准,音频调制光标信号进行精瞄准;控制子系统采用Ethernet接口,远程通过Internet对系... 提出一种较全面的空间光通信系统结构。该系统的光发射接收子系统采用三发三收的设计方法,以增大光的发射功率和接收功率;APT子系统采用望远镜进行粗瞄准,音频调制光标信号进行精瞄准;控制子系统采用Ethernet接口,远程通过Internet对系统进行测量和控制的设计方法。给出一个近地大气空间光通信系统的设计实例, 其信号传输速率为155Mbps,传输距离为4km,在误码率不大于10-9条件下,系统接收灵敏度达到-52dBm。 展开更多

关键词 空间光通信 光学天线 捕获瞄准和跟踪系统 控制系统

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自由空间光通信地面演示系统光束APT设计与实现 被引量：12

9

作者 罗彤 胡渝 《应用光学》 CAS CSCD 2002年第2期14-17,21,共5页

自由空间光通信将成为未来空基通信一种可行且诱人的通信手段。光束的捕获、对准和跟踪是自由空间光通信中必须解决的关键技术之一。本文对设计的自由空间光通信地面演示系统进行分析。详细论述演示系统的组成及功能，ＡＰＴ伺服系统的... 自由空间光通信将成为未来空基通信一种可行且诱人的通信手段。光束的捕获、对准和跟踪是自由空间光通信中必须解决的关键技术之一。本文对设计的自由空间光通信地面演示系统进行分析。详细论述演示系统的组成及功能，ＡＰＴ伺服系统的设计和演示实验的工作流程。最后给出实验测试结果。 展开更多

关键词 自由空间光通信 地面演示系统 APT 设计 空基通信 捕获 瞄准 跟踪

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空间光通信ATP系统设计中的基本概念及关键参数探讨 被引量：11

10

作者 李晓峰 胡渝 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第3期11-13,37,共4页

　空间光捕获、跟踪、对准(ATP)技术的采用是为了保证空间光通信系统建立可靠通信链路,它是实现空间光通信需要首先突破和解决的关键技术。空间光通信ATP子系统中的瞄准误差等关键参数直接影响系统总体性能以及对总体设计指标的确定,在... 　空间光捕获、跟踪、对准(ATP)技术的采用是为了保证空间光通信系统建立可靠通信链路,它是实现空间光通信需要首先突破和解决的关键技术。空间光通信ATP子系统中的瞄准误差等关键参数直接影响系统总体性能以及对总体设计指标的确定,在一定程度上还决定了空间光通信系统的重量、体积以及系统制作的复杂程度。因此,开展对ATP技术的研究对实现空间光通信有着重要的现实意义。简单介绍ATP系统的典型结构,分析ATP系统瞄准误差的产生、计算以及ATP跟瞄精度对系统整体设计的影响,同时给出对ATP系统的部分仿真结果。 展开更多

关键词 空间光通信系统 ATP 系统设计 瞄准误差 跟瞄精度 空间光捕获 空间光跟踪 空间光对准

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量子导航定位系统中光学信号传输系统设计 被引量：4

11

作者 汪海伦 丛爽 +1 位作者 尚伟伟 陈鼎 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期714-722,共9页

基于量子导航定位系统的工作原理和过程,设计了其光学信号传输系统,分析了系统中的部件特性及选型.在给定的相关参数及期望性能指标下,结合各关键部件的特性设计了光学信号传输系统的具体实现方案,包括捕获跟踪瞄准系统中的光学天线、... 基于量子导航定位系统的工作原理和过程,设计了其光学信号传输系统,分析了系统中的部件特性及选型.在给定的相关参数及期望性能指标下,结合各关键部件的特性设计了光学信号传输系统的具体实现方案,包括捕获跟踪瞄准系统中的光学天线、二维转台、粗跟踪探测器、快速反射镜、精跟踪探测器及HOM干涉仪中的单光子探测器,为量子导航定位系统中光学信号传输系统仿真实验平台的建立和硬件系统的实现,以及定位精度的进一步提高打下了基础. 展开更多

关键词 光通信 量子导航定位系统 捕获跟踪瞄准系统 粗精跟踪

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激光星间通信终端精瞄微定位系统研究现状 被引量：2

12

作者 邵兵 孙立宁 +1 位作者 王振华 王晓强 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第4期393-396,共4页

激光星间通信是未来通信的最佳解决方案之一,激光束的捕获、瞄准和跟踪技术(APT)是激光星间通信的关键技术。精瞄微定位系统是APT系统的重要组成部分,与粗瞄系统配合执行激光束的捕获、瞄准和跟踪任务。该文介绍了精瞄微定位系统的关键... 激光星间通信是未来通信的最佳解决方案之一,激光束的捕获、瞄准和跟踪技术(APT)是激光星间通信的关键技术。精瞄微定位系统是APT系统的重要组成部分,与粗瞄系统配合执行激光束的捕获、瞄准和跟踪任务。该文介绍了精瞄微定位系统的关键技术,详细阐述了精瞄偏转镜机构、驱动检测技术及控制方法等关键技术的国内外研究现状,指明了系统的发展趋势,对进一步研究微定位系统具有指导意义。 展开更多

关键词 激光星间通信 捕获 瞄准 跟踪系统 精瞄偏转镜 驱动检测技术 控制方法

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三颗量子卫星组成的导航定位系统探讨 被引量：7

13

作者 丛爽 宋媛媛 +1 位作者 尚伟伟 陈鼎 《导航定位学报》 CSCD 2019年第1期1-9,共9页

为了进一步提高卫星导航定位的精度,提出一种由3颗量子卫星组成的量子导航定位系统:给出总体框架结构;并分别对其组成部件、作用及其工作的全过程进行详细研究,包括量子纠缠光源子系统,捕获、跟踪和瞄准子系统中的信标光模块、粗跟踪模... 为了进一步提高卫星导航定位的精度,提出一种由3颗量子卫星组成的量子导航定位系统:给出总体框架结构;并分别对其组成部件、作用及其工作的全过程进行详细研究,包括量子纠缠光源子系统,捕获、跟踪和瞄准子系统中的信标光模块、粗跟踪模块、精跟踪模块和超前瞄准模块,以及光子干涉测量子系统和信号处理子系统。研究结果表明,相对于现有的6颗量子卫星的导航定位系统设计方案,所提出的设计方案能够极大地减少所需要的卫星数量,因而更加节省实现的成本。 展开更多

关键词 量子导航定位系统 纠缠光源 捕获、跟踪和瞄准 干涉测量 到达时间差

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摆镜式激光通信终端光束指向与粗跟踪特性 被引量：5

14

作者 陈祥 呼新荣 +4 位作者 张建华 李帅 薛婧婧 任斌 靳一 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期472-481,共10页

基于两正交旋转轴的单平面镜(摆镜式)激光通信终端的粗跟踪问题,提出了一种求解光束指向的法矢量求解算法,给出了该类型通信终端的粗跟踪算法。采用矢量反射定律和矩阵旋转变换规律,理论推导了摆镜的光束指向模型和跟踪模型,对比分析了... 基于两正交旋转轴的单平面镜(摆镜式)激光通信终端的粗跟踪问题,提出了一种求解光束指向的法矢量求解算法,给出了该类型通信终端的粗跟踪算法。采用矢量反射定律和矩阵旋转变换规律,理论推导了摆镜的光束指向模型和跟踪模型,对比分析了不同安装方式对光束指向和畸变的影响,并对模型分别进行了建模仿真和实验研究。结果表明:光束传输模型和粗跟踪模型的精度优于3μrad,所研制的摆镜式激光终端粗跟踪精度,最大误差优于15.5μrad (3σ),均方根误差优于10.5μrad,满足激光通信终端对高精度粗跟踪的技术要求。该研究工作对摆镜式扫描系统的光束指向分析和激光终端粗跟踪具有借鉴意义。 展开更多

关键词 自由空间光通信 激光通信终端 跟踪模型 摆镜 瞄准、捕获、跟踪系统

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舰载激光武器拦截无人机技术指标分析 被引量：12

15

作者 徐国亮 赵书斌 王勇 《现代防御技术》 北大核心 2015年第5期12-17,共6页

鉴于美国海军战术无人机现状及其对亚洲海域威胁日益严重,分析美德舰载激光武器研究情况,提出了舰载激光武器系统的组成及其主要关键技术。在确定激光武器相关技术参数基础上,论证计算了激光武器拦截无人机在软硬杀伤2种方式下的激光功... 鉴于美国海军战术无人机现状及其对亚洲海域威胁日益严重,分析美德舰载激光武器研究情况,提出了舰载激光武器系统的组成及其主要关键技术。在确定激光武器相关技术参数基础上,论证计算了激光武器拦截无人机在软硬杀伤2种方式下的激光功率和作用距离,结果可为拦截无人机的舰载激光武器系统设计及使用提供技术支撑。 展开更多

关键词 激光武器系统 无人机 捕获跟踪瞄准

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某ATP训练模拟装置仿真实现技术 被引量：3

16

作者 岳玉芳 谢晓钢 +1 位作者 安建祝 李有宽 《兵工自动化》 2015年第7期1-5,共5页

为满足提高训练模拟效果的需要,从某捕获跟踪瞄准系统的实际特点出发,设计了训练模拟装置的分布式实现模式。以该模式为基础,对模拟装置的实现模式、软件结构框架、ATP系统各模块仿真模型、基于HLA/RTI的时间管理和多种人机交互形式等... 为满足提高训练模拟效果的需要,从某捕获跟踪瞄准系统的实际特点出发,设计了训练模拟装置的分布式实现模式。以该模式为基础,对模拟装置的实现模式、软件结构框架、ATP系统各模块仿真模型、基于HLA/RTI的时间管理和多种人机交互形式等关键技术的实现进行研究,并采取与实装一致的交互面板和完全实时的时间同步。结果表明:该装置能实现对实装系统的单杆跟踪、电视跟踪等科目的模拟和训练,保证训练效果,提升训练质量。 展开更多

关键词 捕获跟踪瞄准系统 虚拟训练 软件结构 人机交互 时间管理

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空间光通信的粗精复合轴解耦技术研究 被引量：2

17

作者 武学颖 郭永飞 刘鹏 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期49-51,共3页

国内外的空间光通信系统都采用粗精复合轴结构实现大视场、高精度、高闭环带宽的跟踪系统。粗精控制环解耦问题是复合轴结构控制系统中很重要的问题,它会影响整个APT系统的性能。通过软件仿真和桌面实验,对双探测器的复合轴解耦问题进... 国内外的空间光通信系统都采用粗精复合轴结构实现大视场、高精度、高闭环带宽的跟踪系统。粗精控制环解耦问题是复合轴结构控制系统中很重要的问题,它会影响整个APT系统的性能。通过软件仿真和桌面实验,对双探测器的复合轴解耦问题进行了深入的研究,在桌面实验系统中实现了空间光通信要求的3urad的控制精度。 展开更多

关键词 捕获瞄准与跟踪系统 粗跟踪 复合轴控制 解耦 空间光通信

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自由光通信中卫星相对运动的补偿设计(英文)

18

作者 郑燕红 王岩 +1 位作者 刘杨 陈兴林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2558-2562,共5页

分析了不在同一轨道平面的光通信终端搭载卫星的相对运动模型,通过对终端万向节指向的补偿校正来提高扫瞄捕获概率,缩短激光链路的建立时间,并对通信过程中的接收光束在电荷藕合器件靶面坐标系中的坐标值进行修正,减弱对快速倾斜镜的高... 分析了不在同一轨道平面的光通信终端搭载卫星的相对运动模型,通过对终端万向节指向的补偿校正来提高扫瞄捕获概率,缩短激光链路的建立时间,并对通信过程中的接收光束在电荷藕合器件靶面坐标系中的坐标值进行修正,减弱对快速倾斜镜的高带宽限制.最后对相对运动模型进行解算,依据方案对捕获和跟踪过程的补偿设计进行数值仿真,结果表明本设计方案可以消除由于卫星相对运动引起的光束指向偏差.该方案简化了系统结构,降低了系统复杂性,减少了能量消耗,同时易于星载计算机程序实现. 展开更多

关键词 光通信 卫星相对运动 捕获瞄准跟踪系统 光束指向补偿

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