激光通信组网用捕跟机构设计

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1、第37卷第6期2014年12月长春理工大学学报（自然科学版）JournalofChangchunUniversityofScienceandTechnology（NaturalScienceEdition）Vol.37No.6Dec.2014激光通信组网用捕跟机构设计孟立新1，2，赵丁选2，张立中1，李小明1，姜会林1（1.长春理工大学空地激光通信国防重点学科实验室，长春130022；2.吉林大学机械科学与工程学院，长春130012）摘要：针对激光通信组网对多目标捕获和跟踪的需求，提出了一种基于旋转抛物面的多反射镜拼接式新型捕跟机构。首先探讨了

2、激光通信组网的工作原理和过程，完成了捕跟机构设计，建立了反射镜驱动机构扫描捕获和跟踪两个阶段的运动学模型，并对模型进行了仿真，在此基础上，构建了室内原理试验系统，对捕跟机构的跟踪精度和交接效果进行了测试。测试结果表明：系统最终跟踪精度为22.14μrad（1σ），交接过程中通信无误码，因此，本捕跟机构能够实现方位角范围360°、俯仰角范围30°一点对多点同时激光通信的要求。关键词：激光通信；组网；捕跟机构；运动学中图分类号：TN209文献标识码：A文章编号：1672-9870（2014）06-0070-07ResearchonAcquisition

3、andTrackingSystemforSpaceLaserCommunicationNetworkingMENGLixin1，2，ZHAODingxuan2，ZHANGLizhong1，LIXiaoming1，JIANGHuilin1（1.FundamentalScienceonSpace-GroundLaserCommunicationTechnologyLaboratory，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022；2.SchoolofMechanicalScience

4、andEngineering，JilinUniversity，Changchun，130012）Abstract：Formultipletargetacquisitionandtrackinginlasercommunicationnetworking，oneconceiveofopticalanten-nabasedonparaboloidofrevolutionisputforwardinthisarticle.Theworkingprincipleandprocessoflasercommuni-cationnetworkwerediscus

5、sed，andtheacquisitionandtrackingmechanismweredesigned，andthekinematicsmodelofacquisitionandtrackingphaseisestablished，theacquisitionmodelandtrackingmodelwereanalysisandsimulatedbymatlab，whichcanprovidetheoryevidenceforcontrolsystem.Onthebasisofaboveall，theprincipletestsystemwe

6、rebuilt，andtheacquisitionandtrackingprecisionandtransitioneffectwastested.Thetestresultsshowthat，Thetrackingprecisionofthesystemis22.14μrad（1σ），andnocommunicationerrorinthetransitionprocess.Therequestofmulti-pointlasercommunicationatthesametimecanbeachievedbythismechanism，andt

7、herangeofcommunica-tionobjectis360°inazimuthrange，30°inpitchingrange.Keywords：opticalcommunication；networking；acquisitionandtrackingsystem；kinematicsmodel空间激光通信以其通信速率高、容量大、抗干扰、抗截获能力强、保密性好以及轻小型等突出优势，成为研究热点，备受重视［1，2］。美国、日本、欧空局等都竞相投入大量资金和人力致力于空间光通信技术的研究。通过几十年特别是近二十年的快速发展，不仅突破了空间激

8、光通信中的诸多关键技术，而且成功开展了星地、星际、空空、空地、星空等链路的演示验证。目前，激光通信系统的研究基本上都是点