【摘 要】
:
在卫星光通信的整个过程中,捕获是建立链路的第一步,捕获成功与失败直接关系到双方卫星是否能够建立通信链路。目前国际上所常采用的粗瞄螺旋扫描方式用于卫星与卫星之间建立通信链路时,还存在一定缺陷,因此亟需一种更加适合两卫星通信终端的扫描方式来提高捕获概率,降低捕获时间,本文在典型粗瞄螺旋扫描方式的基础上采用了一种粗瞄-精瞄结合的复合扫描技术,在一定程度上改善了捕获方式,为卫星光通信扫描方式提供了一种新的
论文部分内容阅读
在卫星光通信的整个过程中,捕获是建立链路的第一步,捕获成功与失败直接关系到双方卫星是否能够建立通信链路。目前国际上所常采用的粗瞄螺旋扫描方式用于卫星与卫星之间建立通信链路时,还存在一定缺陷,因此亟需一种更加适合两卫星通信终端的扫描方式来提高捕获概率,降低捕获时间,本文在典型粗瞄螺旋扫描方式的基础上采用了一种粗瞄-精瞄结合的复合扫描技术,在一定程度上改善了捕获方式,为卫星光通信扫描方式提供了一种新的思路。本文通过对卫星光通信系统以及PAT子系统的组成结构进行分析,介绍了几种典型的扫描方式,矩形扫描、矩形螺旋扫描以及螺旋扫描,后对螺旋扫描的理论模型进行推导,得到其平均捕获时间以及平均捕获概率,根据对粗瞄螺旋扫描方式的分析总结,采用粗瞄与精瞄相互结合的复合扫描技术,该方式不改变粗瞄转台的扫描轨迹,依旧执行螺旋扫描,同时给予精瞄子系统一定的正弦波动,在不增加扫描时间的前提下,提高了对不确定区域的覆盖率,为空间激光通信提供一种新的思路,接着对该扫描方式建立理论模型,确定了捕获策略,得到平均捕获时间以及多场扫描的平均捕获概率。进一步对其进行分析,将其与单一的粗瞄扫描方式进行比较分析,分别从扫描路径、重叠率以及捕获概率的的角度上分析粗精复合的方式在扫描过程中的优势所在。首先通过二者扫描路径长度,可求得两种方式扫完整个不确定区域覆盖的总面积,间接证明了复合扫描对于不确定区域的覆盖率要更高。之后进一步求得两者对于不确定区域的覆盖率,印证了之前的设想。为了更直观的看到复合扫描对于捕获概率的提升,通过查阅文献资料,使用了一种求单个驻留点的捕获概率的方式并应用到复合扫描中,证明了复合扫描要优于粗瞄螺旋扫描。基于对捕获过程的理论模型,根据Monte Carlo方法进行仿真,采用粗瞄与精瞄结合的复合扫描技术对捕获性能产生的作用进行评估,同时仿真模拟单一的粗瞄扫描方式,将其与复合扫描方式进行比较。后加入了空间环境与卫星自身所导致的随机振动,使扫描轨迹大幅度偏离原始轨迹后,对比二者可以得到复合扫描在引入振动后捕获概率以及稳定性都要明显高于粗瞄螺旋扫描,足以证明该方法的有效性,本文所采用的螺旋-正弦复合扫描方式在一定程度上提高捕获概率,可为今后卫星光通信捕获方式的选择提供一定的借鉴意义。
其他文献
面对日益复杂的通信环境与日益增长的业务需求,未来通信系统需要更多的天线设备完成多频段、多状态电磁信号的收发。使用尽可能少的天线工作在尽可能多的状态是减小通信设备体积、降低系统资源消耗及提升电磁兼容性的有效手段。在这一发展趋势下,对具备多种工作状态可调节性能的可重构天线的研究越来越受到关注,具有重要的学术意义和实际意义。立足于5G通信基站的应用需求,本文从天线各结构的工作原理入手,通过理论分析与电磁
随着空间对地观测范围和观测精度的提升,对大型平面可展开天线机构的需求越来越迫切。本文提出了一种全新的空间大型二维可展开平面天线机构,对其折展方案以及构型进行了对比与优选,通过布局设计以及截面参数优化确定了构型的关键尺寸参数,建立了基本桁架单元的运动学模型并对其运动学特性进行分析,建立了天线机构的等效模型,对其运动学及力学特性进行仿真分析,最后依据布局设计及参数优化结果设计了详细的天线机构,研制了二
随着5G技术的发展,移动终端的高数据传输速率变得越来越重要,所以移动终端MIMO天线技术越来越成为研究的热点。当前的移动终端正朝着高占屏比、超薄化、窄边框、金属化、多功能态势发展。这使得留给天线的空间越来越小,天线在紧凑空间之间的相互耦合是不容忽视的难题,因此,如何在手机有限的空间中摆放尽可能多的天线单元,并减小天线单元间的耦合是一个极大的挑战。实现天线的小型化设计也是重要的研究方向。本文主要研究
雷达是利用电磁波进行目标探测的设备。在战争年代,具备信息优势是取得作战胜利不可或缺的条件,通过应用侦察雷达来探测地面及低空活动目标,确定其位置并对目标进行分类,很快就可以全面掌握战场状态,进而采取应对措施并进行战术调整;在和平年代,侦察雷达在保护边防地区、预防走私偷渡和恐怖分子等方面也发挥着至关重要的作用,因此对于侦察雷达的研究是不能停止的。时代的进步要求雷达不仅要实现目标探测的功能,还要向着高精
空间非合作目标的相对位姿测量是空间在轨服务领域中的重要技术之一,对航天器的在轨维修、操作以及太空垃圾的清理具有重要的应用价值。目前国内外多采用光学相机或激光雷达的方法实现空间非合作目标的相对位姿测量,基于光学相机的测量方法受复杂空间环境下的光照条件和空间背景影响较大,基于激光雷达的相对位姿测量方法不受光照条件影响,但由于激光雷达波束窄且在空间中需要对目标进行扫描,影响对非合作目标的探测效率。因此针
世界卫生组织指出:健康是身体上、精神上和社会适应上的完好状态。随着人们生活水平的提高,对于精神上的丰富和健康也有了更高的追求。当前社会竞争激烈,压力过大,人们的心理健康问题也越来越凸显,而个体近期的情绪状态是观察其心理健康状况的一个重要指标。基于我们当前的社会认知,人们在遇到心理问题或者情绪长期低落时,往往缺乏相关求助渠道,羞于去看心理医生,或者因为工作太忙而忽略了。在这个背景下,本文提出使用腕带
随着无线通信的不断发展,接入设备的丰富性与信息传输所需的大宽带使得频谱拥挤问题日益严峻。在认知无线电可动态分配频谱资源的框架下,基于阵列技术的频率和DOA联合谱估计可以从频域、空域两个维度感知频谱空穴,为用户获得更多接入机会,有效地缓解频谱拥挤问题。另一方面,基于欠采样的谱感知技术则可以突破奈奎斯特采样定理,解决宽带信号采样问题。因此,本文系统地研究了欠采样下的DOA估计问题以及多频带信号多参数联
激光雷达以其工作频率高、波束窄、分辨率高、非接触测量等一系列优异性能和特点,在高精度距离测量方面具有明显的技术优势。激光雷达分为相干和非相干两种体制,对不同的应用和测量要求来说,这两种体制各有优缺点,并且可以相互补充。相干激光雷达探测灵敏度接近于量子噪声极限,具有较高的信噪比,与直接探测相比需要较低的激光发射功率。但与相干探测雷达日渐精进的测速测距能力不匹配的是,其至今仍未发展出一种对目标的精确定
光信息处理技术是指利用光学进行信号处理,是模拟信息处理的一种方法,完全不需要计算机处理的一种方式。其处理信号分为空域及时域两大处理方式,空域的光信息处理又被称为模拟光计算,时域的光信息处理又被成为全光信号处理。超表面器件是指由离散亚波长的单元结构组成的平面阵列器件,能够任意调控波前信息。两者结合具有压缩体积的优点,对于集成器件,光计算机的发展具有较大的价值。本文主要对空域的光信息处理技术与超表面结
目前成功登陆并运行的火星车均为六轮独立驱动和主副摇臂的基本结构,六轮独立驱动既提供了冗余备份的作用,也带来了过驱动的问题,六轮如何协调轮速是一个值得研究的问题。本文基于此背景,提出了采用激光雷达获取火星车周围三维点云信息来建立全局点云地图并实时感知火星车当前轮下地形,从而实现轮速协调的方法。本文主要的研究内容为根据三维点云信息来建立全局点云地图并实现轮下地形实时感知。本文首先介绍了机械式激光雷达及