中继卫星激光通信系统捕获跟踪技术研究

摘要

与微波通信相比较，空间激光通信具有信息量巨大、通信端体积小、保密性好等优点。卫星激光通信不同于其他通信方式，由于地球遮挡产生的死区，使得如何快速建立激光通信链路成为一项十分关键的技术。
　　本文通过对空间激光通信ATP技术的深入研究，针对中继卫星跟踪转台所使用的ATP系统中的捕获跟踪技术做了深入探讨，给出了激光通信链路建立的整体方案，并针对捕获不确定区域的方法做了进一步探讨。针对星间激光通信中，中继卫星对不确定区域扫描所产生的相对运动偏移误差，建立了星间激光通信的相对运动补偿模型，直接对不确定区域的扫描模型进行补偿，减小相对运动偏移误差。
　　设计了基于TMS320F2812DSP的硬件控制系统，该控制系统功能强大，运算速度快，能实现复杂的控制算法，为转台控制提供硬件保障。针对转台速度和位置环节设计了PID调节器，并通过常规参数整定和BP神经网络参数自整定的仿真比较，证实了BP神经网络PID控制器的优越性。