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基于DSP的星间光通信ATP系统的设计
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上传时间: 2018-01-20
详细说明： 星间光通信是极具前景的通信方式。由于星上环境复杂，通信距离遥远，而可靠 的光通信对跟瞄精度要求很高，所以，捕获、跟踪和瞄准（ATP）技术成为实现星间光 通信的关键和难题。跟踪技术是实现整个 ATP 功能的核心，捕获是建立通信链路的前 提。因此，对星间光通信 ATP 中的捕获和跟踪技术研究非常必要。 本文简要介绍了星间光通信及 ATP 技术的概念、关键技术、发展现状和趋势、 ATP 系统的基本构成、以及各个部分的相关技术；根据卫星轨道计算出不确定区域的大小、 根据光电器件参数计算信标光发散角，并详细讨论了捕获中的关键技术，如捕获概率、 捕获时间和扫描方式，然后运用计算所得参数在实验室模拟星间捕获过程和对不同扫 描方式的性能比较。 在星间光通信跟踪方面，本文根据国外测得的卫星振动数据对卫星振动特性进行 了分析，并从控制论原理出发，讨论了ATP跟踪系统的控制环结构，分析了包含粗、精 控制环的复合控制轴的工作特性以及优点；接着本文详细阐述了以光束偏转器为控制 机构的精跟踪原理和要求， 设计了一个完整的ATP系统，并对ATP系统各个部分的实现 进行了详细讨论； 设计了一种便于跟踪的四象限探测器的结构。 最后，本文介绍了以DSP为ATP控制器的ATP实验系统，对各 个模块的电路进行了 详细说明，并测试了此系统的跟踪性能，分析了此ATP实验系统的性能不足的原因。此 外，给出了实验系统主函数流程图和PID控制程序的实现。 ...展开收缩
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