空间激光测控系统的测距技术研究

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1、空间激光测控系统的测距技术研究杨少博2016年1月中图分类号：TN967.1UDC分类号：627.7空间激光测控系统的测距技术研究作者姓名杨少博学院名称信息与电子学院指导教师杨杰副教授答辩委员会主席卜祥元教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月AResearchofRangingTechnologyinSpaceLaserandControlSystemCandidateName:ShaoboYangSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMentor:Prof.J

2、ieYangChair,ThesisCommittee:Prof.XiangyuanBuDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:InformationScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:Jan，2016北京理工大学硕士学位论文摘要随着卫星移动导航测距和空间光通信技术的发展，使得激光测控日益受到关注。激光通信具有通信容量大、保密性强的特点，同时具有良好的抗干扰特性。随着导航测距技术对低信噪比和高动态条件的要求越来越高，使得空间激光测

3、控技术的应用价值越来越大。本文针对空间测控系统的测距及时间同步技术进行研究。论文对典型的三种测距算法：同步转发、码元计数、异步应答的原理进行分析与归纳，并总结了各自的优缺点；对系统内部的相对时间同步技术进行研究，通过系统内部时延补偿、测距帧帧同步数据时间坐标高精度测量和时钟频差及相差的测量实现具体的时间同步；在此基础上，根据激光测控系统的技术指标要求，给出了激光测距及时间同步的具体实现方案；并进行了软硬件实现。通过系统的仿真和硬件测试表明：本文的设计方案及实现的软硬件系统能够满足激光测控系统的设计指标要求。关键词：激光测距；时间同步；高动态I北京理工大学硕士学位论文Abstra

4、ctWiththedevelopmentofmobilesatellitenavigationandspacerangingopticalcommunicationtechnology,thecontrolsystemoflasergetsgrowingconcern.Lasercommunicationnotonlyhasfeaturesthatisgreatcommunicationcapacityandconfidentialitystrong,butalsohasgoodanti-jammingfeatures.Withtheincreasingdemandingofl

5、owSNRandhighdynamicforthenavigationranging,thevalueofspacelasercontroltechnologyisgrowing.Inthispaper,rangingandtimesynchronizationtechnologyhavebeenstudiedindetail,basedonthespacerangingandcontrolsystem.Forthecommonalgorithmsofranging--synchronizationforwarding,symbolcount,theasynchronousre

6、sponse,thearticledescribesandsummarizestherespectiveadvantagesanddisadvantages.Then,thearticleintroducestherelevantcontentabouttimesynchronizationtechnology,itreferredtohereinisrelativetimesynchronizationwithinthesystem.Finally,thispapergivesthespecificimplementationaboutlaserrangingandtimes

7、ynchronization,includinghardwareimplementationandsoftwareimplementation.Bytherelevantsimulationandhardwaretesting,theresultsshowthatthedesignofthispapercanachievetherequirementsofdesiredindex.KeyWords:LaserRanging;TimeSynchronization;HighDynamicII北