摘要：针对微小卫星星间激光通信任务中快速、精确、稳定地捕获跟踪要求、卫星发射阶段严酷的力学环境以及严苛的重量尺寸限制,设计了一种适合微小卫星搭载的共口径收发二维粗跟机构。首先,由轴系支撑理论总结了精密轴系的设计原则,完成了结构设计,然后通过赫兹接触理论计算出过盈配合和预载荷作用下的轴承刚度,最后利用有限元分析方法分析了粗跟机构的力学特性。分析结果表明粗跟机构谐振频率满足卫星发射要求。结构设计具有结构紧凑、质量轻的特点,满足外包络尺寸、重量限制,轴系刚度设计合理。

摘要：将激光束作为信息通道,能够实现信息的双向传输。当前,激光通信是激光技术中最重要的研究点之一。基于激光通信技术的图像传输系统,能够使图像传输的效果更加理想,在一定程度上促进图像传输系统的发展。首先对激光通信的图像传输系统的工作原理以及设计方案进行了分析;然后对激光通信图像传输系统的硬件设备的设计进行了阐述,进一步探究了基于激光通信的图像传输系统;最后通过分析总结,表明激光通信的图像传输系统不仅能在很大程度上提高图像传输效率,而且能实现图像传输的实时性,具有很大的实用价值。

摘要：本文依据脉冲位置(Pulse Position Modulation,PPM)调制的基本原理,基于VHDL硬件描述语言,设计了一个可用于激光通信的PPM调制模块。本文介绍了通用PPM调制的设计思路和工作原理,提出了归零码与PPM编码相结合的调制方法,通过比较仿真波形和设计实验验证,该模块能够实现PPM调制,在满足误码率要求的前提下可以实现较高的通信速率,具有很强的通用性。

摘要：为了满足高效星地激光通信的要求,研究了一种复合轴APT(Acquisition、Pointing、Tracking,APT)系统,在分析直流电机驱动转台和压电陶瓷振镜的结构和工作原理的基础上,构建了相应的数学模型,并设计控制器。分析了卫星平台振动、离散扰动和大气抖动对系统跟踪性能的影响,利用振动功率谱和光斑漂移分布函数给出扰动源的数学描述。在数学模型的基础上构建完整的系统仿真模型,仿真实验结果表明,复合轴APT系统具有良好的运动跟踪性能和抗高频干扰能力。构建的仿真系统可以很好的指导实际系统的分析设计和评估。

摘要：以５１系列单片机为硬件平台，设计了均值法、三点法和筛选法三种数字环路滤波器算法，分析了采用这三种环路滤波器算法的数字锁相环时隙同步器的性能指标并进行了计算机仿真．仿真和实验结果表明，采用筛选法的时隙同步器具有较快的捕获速度和最好的抗噪性能。

摘要：激光通信终端按功能可分为机械转台部分和光学部分。单反射镜结构转台中,通信光先经反射镜反射,再配合方位、俯仰方向的角度调整,实现光轴的精确对准。反射镜作为系统中的重要光学元件,也是激光通信中的关键技术,为整个通信系统的像质提供了保证。针对反射镜在设计过程中要遵循结构上轻量化、工作过程中镜面变形小的原则,文中提出了一种关于反射镜的设计方法,包括轻量化方案及创新性的支撑方法。首先经过调研,确定反射镜镜面尺寸和形状;其次进行轻量化设计,包括截面形状对比、材料选择、加筋后变形分析等;新的支撑方案进一步减小了镜面变形。文中所提出的设计方法为设计者提供了参考。

摘要：为了提高现代武器系统在恶劣电磁环境中的通信和信息交换能力,充分利用激光的天然保密性,减少对无线电频率资源的占用,对无线激光通信系统中的光发射模块进行了设计。在信标光发射模块的设计中采用驱动电路与温度控制电路分离的设计方案;在信号光发射模块中采用掺银铒光纤放大器(EDFA)作为功率放大器的设计方案,并采用DS90LV001芯片完成PECL信号与LVDS信号转换。试验结果表明,信标光的最高输出功率为1.53 W,最高频率大于10 kHz;信号光的输出功率大于19.8 dBm,误码率低于10-7,消光比为10.2 dBm,完全满足设计需求。

摘要：依据脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM)的基本原理,设计了基于可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的通用PPM调制模块,给出了该模块的实现方案及各组成部分,对基于FPGA设计的各模块波形进行了仿真,并通过设计实验对该模块进行了验证。结果表明:该模块可实现PPM调制,且通用性强。

摘要：为保证小卫星激光通信用潜望式光端机在发射状态下的机构刚度,须采取锁紧结构对运动部件进行锁紧。针对传统锁紧机构火工品质量大、解锁有冲击与污染、不能重复解锁的缺点,设计了采用记忆合金驱动的锁紧结构,利用弹簧产生的弹力推动机构锁紧光端机运动部件,记忆合金丝作为驱动源带动锁紧机构实现解锁,并根据周扫式激光通信光端机结构特点,重点分析了锁紧结构锁紧力对整机刚度的影响,优化了锁紧力以保证整机刚度,减小解锁功耗。试验表明,采用本锁紧结构后光端机在发射方向上的谐振频率可达到75 Hz,满足设计要求。

摘要：针对星间激光通信的特点,通过无焦光学系统的入瞳、出瞳比例的设计,有效控制四象限探测器光斑尺寸,研制了小型粗精信标跟踪光学系统。对畸变、点列图、足迹图、能量集中度等系统性能进行了评价,表明无焦光学系统可用于信标跟踪探测。