【摘 要】
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星间光通信在通信速率、保密性、体积、重量和功耗等方面显著优越于现今的射频通信。作为极具前景的卫星通信方式,星间光通信将在未来自由空间通信网的构建中扮演重要角色。在
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星间光通信在通信速率、保密性、体积、重量和功耗等方面显著优越于现今的射频通信。作为极具前景的卫星通信方式,星间光通信将在未来自由空间通信网的构建中扮演重要角色。在星间光通信系统中,两颗卫星在进行通信之前,首先需要完成相互间的捕获、瞄准和跟踪(APT)。其中扫描捕获阶段是完成APT工作的第一步。由于激光束较窄,传输距离长,再加上卫星姿态稳定度以及星上振动的影响,使得扫描捕获难度较大。因此,设计高性能的星间APT系统是实现星间正常通信的保障,也是空间光通信系统的难点和关键技术之一。本文在分析星间光通信APT系统核心任务的基础上,提出了一个基于TMS320LF2407 DSP的光通信终端扫描捕获系统解决方案,给出了驱动系统的软、硬件设计。针对实际通信环境的振动干扰情况,在闭环控制部分采用了模糊PI控制算法,实现了参数的自适应调整,具有良好的动静态特性。本文还分析和比较了卫星光束扫描的几种方式,并实现了螺旋和矩形螺旋扫描算法。实验结果表明,该伺服系统设计合理可行,性能稳定可靠,达到了预定的动、静态要求。
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