空间激光通信组网单光束跟踪子系统

摘要

介绍了用于一对多激光通信组网控制系统的光斑跟踪闭环系统.在伺服转台位置闭环的基础上,讨论以CCD相机为敏感器,以二维伺服转台为执行器的光闭环系统.介绍了跟踪系统的数学原理,研究了光闭环各环节的静态动态误差及开环闭环响应.在理论计算和数学仿真后,编写了闭环跟踪程序.采用经典PID控制与前馈相结合的控制算法,进一步提高了伺服带宽,保证了系统的稳定性.对星间激光通信的光斑位置进行了跟踪试验,结果显示跟踪误差为3σ≈136 μrad,基本符合空间激光通信组网系统激光束的指向要求.得到的结果验证了控制策略的可行性,为多光束伺服打下了基础.