摘要：设计了基于音圈电机(VCM)和压电陶瓷(PZT)快速倾斜镜(FSM)的双级振动模拟系统,用于模拟光通信中机载平台对光束的扰动。振动模拟系统结合了VCM和PZT的优点,使得模拟系统角度分辨率为1μrad,在不经过光路的放大或压缩的情况下,光束振动幅度为124mrad。验证结果表明,系统模拟的美国Altair无人机振动功率谱密度函数与其输入的无人机功率谱密度函数的相关系数为0.93,真实再现了机载平台的振动特性。机载振动模拟系统的构建为后期光通信中跟踪控制系统的设计与优化奠定了基础。

摘要：根据机载通信终端的尺寸和应用环境设计了精跟踪系统,并开展了室内和室外模拟实验。在室内构建机载平台振动模拟系统,通过FPGA控制快速倾斜镜的偏转来模拟平台振动对光束影响,测试了精跟踪系统在Altair无人机平台振动环境下的性能,实验结果分析发现,精跟踪能有效抑制Altair无人机平台振动对光束的扰动。在外场开展了动态跟踪和单向通信实验,将接收端置于一维旋转台上,通过旋转台实现对机载通信终端的相对运动的模拟;实验结果分析发现,机载精跟踪系统能够对粗跟踪控制残差进行有效补偿,并能抑制信号光与信标光的抖动,提升信号光功率。

摘要：研制了基于FPGA的小型化机载精跟踪系统,采用CMOS相机作位置传感器,可实现8800F/s的光斑处理与数据传输。通过基于最小二乘法的参数递阶辨识了系统传递函数,对性能进行了仿真与验证。仿真与实测效果一致,在800rad/s以内幅频特性辨识误差小于0.3d B,相频特性辨识误差小于2.1°,跟踪精度约为3μrad,带宽218Hz,精跟踪对3.4km通信光功率改善4.2d B。

摘要：为了实现机载光通信终端小型化、高准确度的要求,依据机载平台振动功率谱特点设计了以FPGA为核心的小型机载精跟踪光通信终端.分别通过室内模拟跟踪与扰动抑制、远场信标探测与通信评估实验对精跟踪系统的性能进行了验证.分析了精跟踪系统对机载平台振动的抑制效果以及不同湍流强度对跟踪造成的影响.在远场3.4km进行大气湍流验证实验,通过角速度模拟了飞机到地面距离20~30km,飞行速度700~900km/h时的通信实验.实验表明,精跟踪系统对机载平台的振动具有较强的抑制能力,系统跟踪准确度为3μrad左右;精跟踪可以使机载光通信模拟运动时的接收光功率提高4~5.9dB.系统搭建灵活,跟踪准确度高.