毕业设计论文-光通信论文

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1、卫星间光通信是未来卫星通信技术的一个重要发展方向，T星光通信是在较为恶劣的空间环境下进行的，信号光束窄，传输距离长，这样给链路的建立和保持造成了极大的困难，因此在一卫星光通信系统屮，必须建立一套瞄准捕获和跟踪(Pointing,AcquisitionandTracking,PAT)系统来防止由于链路失败而造成的信号损失。PAT技术是关系到通信链路建立和保持的关键技术。本文对卫星光通信仿真终端运动控制系统的研究主要是对PAT系统屮粗瞄控制系统的研究。本文首先对国内外卫星间光通信技术的研究现状和进展进行了综述，阐述了卫星间光通信系统的基本构成和原理，对瞄准捕获跟踪技术的

2、研究现状进行了分析和比较。然后在概述星间光通信链路系统的基础上对PAT系统的原理和总体设计进行了详细的阐述，分析了PAT系统研究的重要性，及瞄准捕获跟踪的工作原理和PAT系统的工作流程，并给出了系统设计的初步方案。本文的重点放在对PAT系统中粗瞄控制子系统的研究设计及实现上。PAT系统采取复合轴控制的方式，粗瞄控制子系统主要是实时跟踪到指定的位置，补偿两星间的相对运动，进行大范围的跟踪。文屮根据粗瞄控制子系统需要实现的功能对粗瞄控制子系统屮控制器部分的设计作了详细的分析并给出具体的硬件实现。在实现硬件的基础上，探讨了控制算法的选取，并给出了控制算法实现的流程图。结合

3、系统的软硬件利用仿真器对系统进行了调试。论文最后对含摩擦环节的终端伺服控制系统进行了建模，理论上对摩擦力矩的模型进行了分析以及摩擦力矩对系统性能的影响，讨论了两种补偿摩擦力矩的方法：基于模型的摩擦补偿和不基于摩擦模型补偿。并针对库仑摩擦模型应用模型参考自适应补偿的方法对摩擦进行补偿，并进行了仿真。本论文的工作为瞄准捕获跟踪系统设计尤其是粗瞄控制子系统的设计及实现提供了初步的理论基础和设计方案，为我国今后卫星光通信技术的研究打下一定的基础。关键词T星间光通信；瞄准捕获跟踪；粗瞄控制；摩擦补偿AbstractIntersatelliteopticalcommunicat

4、ion(IOC)canbeconsideredastheconsequentevolutionofsatellitecommunicationtechnology・IOCismuchmoredifficultthanmillimeterwavebecauseofthecommunicatingenvironment,thelimitedwidthoflaserbeamandthelongcommunicatingdistance.SoitisnecessarytobuildPAT(Pointing,Acquisition,Tracking)subsystemtopr

5、eventthelossofcommunicationsignalfromthefailureoflinks.PATtechnologyusedforthefoundationandinstaurationoflaserlinkiscriticaltoanIOCsystem.TheemphasesofresearchonterminalcontrolsystemisthecoarsepointingsysteminPAT.Atfirst,theresearchactualityanddevelopmentofIOCtechnologyintheworldweresu

6、mmarized.ThenthemainconfigurationandprincipleofIOCsystemwereexpounded,andtheresearchactualityofPATtechnologywereanalyzedandcompared・ThenthetheoryandwholedesignofPATisexpoundedonthebasesofintroducinganIOCsystem.TheimportanceofPATisdiscussed.And,thedetailedworkprocessofPATandtheprelimina

7、rydesignmeasuresarenarrated.Theemphasisofthedissertationisthedesignandrealizationofcoarsepointingassembly(CPA)inPATsystem.PATsystemimplementationadoptscompositeaxiscontrol.TheCPAaccomplishesthereal-timetrackingoftheappointedpositionandcompensatestherelativelyintersatellitemovement.Th