基于FPGA的空间激光通信粗跟踪单元光斑检测技术研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:frontwave
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由于空间激光通信具有高速率、宽带、抗干扰和抗截获能力强等突出优点,使其具有广泛的应用前景。复合轴ATP (Acquisition Tracking Pointing)控制子系统是空间激光通信系统中重要组成部分和关键技术,其中粗跟踪伺服单元主要完成高概率、快速捕获,而粗跟踪光斑检测是稳定粗跟踪的基础。为了满足轻小型化设计,本文设计了一种基于FPGA的空间激光通信粗跟踪单元光斑检测系统。在弱信号、强背景光条件下实现了ATP粗跟踪单元的光斑脱靶量的提取。FPGA将CCD(电荷耦合器件)相机探测到的光斑图像采集后,通过滤波、自适应阈值、光斑中心坐标计算等处理,得出光斑脱靶量,然后通过高速串口发送给后续的伺服驱动单元,同时对相机进行自适应光强控制,使其光斑图像得到最优的信噪比输出,最后将得到的图像和数据显示在具有PAL制显示功能的显示器上。本设计达到的指标是:粗跟踪光斑检测精度为10μrad,可靠进入精跟踪视场,实现了相机的自适应光强控制,并实现了系统的轻小型化。
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