基于高空飞机激光通信的轨迹预报、跟踪和指向系统

【类型】期刊

【作者】焦崇淼  贺岩  胡善江  侯春鹤  陈勇强  陈卫标 

【刊名】光学学报

【关键词】 指向系统,跟踪,指向精度,轨迹预报,激光通信

【摘要】针对水下平台与高空飞机的激光通信中有效通信时间短、使用信标光的捕获对准时间较长、链路不易建立的问题，设计了一套基于水下平台的高空飞机轨迹预报跟踪及指向系统。系统根据飞机发送的航行参数对飞机轨道进行预报，并驱动伺服电机进行跟踪指向。仿真分析了轨道预报算法的误差，并将轨道预报算法应用在实际实验中。实验结果表明，水下平台接收到航行参数后，能在2 s内建立上行通信链路。该算法能够在0.6 s内预测60 s内的轨道位置，误差小于350 m，对应的理论指向误差不超过0.51 mrad。通过比较指向电机的实时反馈与理论指向角，得到系统的指向误差为0.77 mrad。所设计的系统在满足通信指向精度的同时缩短了链路的建立时间，为水下平台与高空激光系统的猝发激光通信提供了具有高可靠性的保障。

【年份】2024

【作者单位】中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室;中国科学院大学材料与光电研究中心;国科大杭州高等研究院;

【期号】06

【页码】237-245