摘要：APT(Acquisition Pointing Tracking)复合轴子系统是机载激光通信系统的核心技术,也是实现机载激光通信的前提和保证,其中,精跟踪单元对粗跟踪残差进一步抑制,决定着整个复合轴的跟踪精度,是APT系统的核心部分。通过对精跟踪伺服单元结构的分析及复合轴APT系统对精跟踪单元的要求,设计了精跟踪的控制函数模型。根据不同飞行平台振动环境的特点,实现了变结构的精跟踪智能控制,使精跟踪的控制精度达到最优,并进行了MATLAB仿真验证。最后,经过APT复合轴的室内实验系统测试得出:在几种典型的机载平台环境下,最终的跟踪精度都保持在3μrad左右。

摘要：精跟踪是星地光通信系统中的一项核心技术。设计了基于FPGA的宽带精跟踪系统,详细介绍了精跟踪子系统的各部分组成。系统以FPGA作为精跟踪的核心数据处理器,可完成并行、高速数据处理,跟踪控制算法采用自适应模糊PID算法,PID参数值可以实现在线实时动态调整。外场2.3km的实验表明,跟踪精度可达到3.2μrad,该系统具有良好的实用价值。

摘要：介绍了空间光通信精跟踪系统,提出了系统接口电路板的设计及扩展需求,进而设计了精跟踪系统接口电路板,并详细讨论了图像采集模块和DA模块的设计。上电测试了电路板接口板的相关功能,测试结果表明,CMOS相机输出时钟以及同步信号正常,DA模块工作正常,验证了设计的有效性。

摘要：以快速反射镜和位置敏感探测器为主要功能模块设计了光束精跟踪系统,并在模拟振动扰动的环境中对系统性能进行了测试。实验结果证明了该系统可有效补偿由机械振动等引起的跟踪误差,验证了该方案的可行性。简要总结了该系统所需解决的主要问题,并提出了改进方案。

摘要：为了提高空间光通信中的精跟踪伺服系统的跟踪精度,采用神经网络比例-积分-微分算法,解决精跟踪伺服系统设计中光斑抖动时变不确定性和压电陶瓷驱动中存在的迟滞、蠕变和位移非线性等不足。通过3层结构反向传播神经网络自学习方法,在线调整比例-积分-微分控制器的系数,控制压电陶瓷驱动精瞄偏转镜偏转,最终达到精跟踪伺服系统优化控制。进行了理论分析和实验验证,取得了室内精跟踪数据。结果表明,神经网络比例-积分-微分控制算法增强了伺服系统鲁棒性,并提高了伺服系统实时性;采用400Hz 的 CCD,精跟踪伺服系统对40Hz 以下的抖动能有效抑制,基本能满足在空间光通信中跟踪带宽需要。

摘要：针对自由空间光通信精跟踪系统对小型化、智能化的要求,设计了一套以FPGA为处理核心的精跟踪控制系统,完成了对光斑的采集处理、补偿控制及相机的自适应控制等功能,并重点介绍了模糊自适应PID控制的原理及实现方法。最后,搭建了室内试验平台,对系统进行了评估。

摘要：分析空间激光通信系统精跟踪技术发展现状,使用振镜和CCD相机器件搭建了一套精跟踪系统。对CCD开窗口、光斑中心算法、光斑检测精度和补偿函数设计等内容进行了研究。完成精跟踪模拟实验,结果表明系统视轴稳定精度优于3μrad,符合精跟踪对视轴稳定的要求。

摘要：空间光通信组网的视轴稳定跟踪是建立通信链路的前提,为提高激光通信可靠性,对激光通信组网主光端机精跟踪控制技术进行研究。首先,阐述组网“一对四”主光端机系统原理,针对主光端机存在的粗跟踪残差以及内外部的非线性扰动问题,设计模糊自抗扰控制方法,改进非线性误差反馈率,自适应调整参数,不断修正当前的控制信号。搭建传统PID、自抗扰以及模糊自抗扰三种控制仿真模型,结果表明:在50μrad-25 Hz正弦扰动以及施加白噪声下,其均方根值误差达到1.43,与PID以及自抗扰控制方法相比较,跟踪精度提高75%和64%,满足空间光通信组网系统对响应速度、跟踪精度的要求。

摘要：音圈电机在空间光通信的精跟踪系统中是经常用到的执行机构,通过分析音圈电机的控制结构,确定了其最优的控制结构为自身位置开环控制结构,并提出了一种基于名义模型干扰观测器的精跟踪控制方法。通过对1mrad光斑扰动的跟踪实验,证明这种控制方法的跟踪误差标准差在中频段比比例-积分-微分(PID)算法降低了30%。

摘要：在描述量子定位系统(QPS)及其捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统的工作过程的基础上,对ATP中的精跟踪系统的组成结构进行了详细的设计,并对其中各部件参数与系统性能之间的关系进行分析;对精跟踪系统中的快速反射镜的镜面直径、转角范围、角分辨率、谐振频率、精跟踪探测器的像元尺寸、帧频、像元阵列、灵敏度等参数的合理选择进行详细分析;建立精跟踪控制系统各部分的传递函数及完整方框图;对超前瞄准系统结构以及超前瞄准角与超前瞄准探测器中超前瞄准点的坐标转换关系进行了分析,为超前瞄准角闭环实现提供了一套实施方案。