随着信息化和网络技术的不断发展,人们对于高数据率卫星信息传输的需求不断增加。卫星光通信技术具有通信容量大、保密性高、抗干扰能力强、体积重量小、功耗低等特点,将逐渐成为未来高速卫星通信组网的核心技术之一。美国、欧洲、日本及中国等国相继开展了卫星光通信领域研究,已进行了多项卫星激光通信在轨试验。　　对于极远的通信距离(几千至上万公里)、极窄的发射光束束散角而言,微小的瞄准误差会造成瞄准不确定区域增加,终端捕获时间增加,从而降低建立链路的捕获概率,甚至造成光通信链路建立失败。在卫星光通信终端中,轴系误差、平面镜误差、望远镜误差、准直光路误差、光电码盘误差及精瞄机构误差等都是影响光终端瞄准精度的系统误差因素。通过研究这些系统误差对光终端瞄准性能的影响,建立相应的模型,可以为光终端设计中的误差分配提供理论依据,同时可以对光终端装调过程中的关键误差项进行控制,从而有效降低系统误差对光终端瞄准性能的影响。另外,基于这些误差对终端瞄准的影响模型,可以获得光终端系统误差模型,在不增加系统设计、装调难度的前提下,通过软件方法提高光终端的瞄准精度。因此,对这些光终端系统误差的研究具有重要的理论价值和实际应用意义。　　目前,卫星光终端粗瞄准机构主要分为经纬仪式和潜望式两种结构,经纬仪式结构的系统误差已有文献进行了相关研究,而潜望式结构光终端系统误差的相关研究尚未见报导。本文针对潜望式光终端系统误差进行研究,建立合理的误差矩阵模型,并基于该模型给出光终端瞄准误差的补偿方法。　　论文首先分析国内外卫星激光通信技术研究现状;详细讨论光终端瞄准误差对通信链路捕获概率和捕获时间的影响;在分析光终端瞄准误差研究现状的基础上,对影响潜望式光终端瞄准性能的系统误差因素进行分析:潜望式光终端存在的系统误差来源于机械、光学和电子学的误差,本论文将针对这些系统误差进行分析和建模;在对光机电系统误差间的相互耦合特性进行研究的基础上,建立潜望式光终端系统误差模型;最后,提出潜望式光终端瞄准误差补偿方法。本文主要工作如下:　　1.研究潜望式光终端机械轴系误差对光束指向精度的影响。基于几何光学理论及潜望式光终端光学特性,分别对潜望式光终端方位轴静态轴系误差、方位轴动态轴系误差、俯仰轴静态轴系误差和俯仰轴动态轴系误差对光终端瞄准精度的影响进行研究,建立潜望式光终端机械轴系误差对光束指向精度影响的理论模型,并根据这些模型进行了仿真分析。　　2.研究潜望式光终端发射光轴误差对光束指向精度的影响。在实际运行中,光终端光学器件的位置安装误差将造成光终端发射光轴与机械轴之间存在一定的夹角,且该夹角随着姿态角度的变化而变化。针对潜望式光终端的结构特点,本文将分析粗瞄机构平面镜误差、望远镜误差、准直光路误差等发射光轴误差对光终端瞄准性能的影响。根据发射光轴与机械轴系相互作用特点,建立潜望式光终端发射光轴误差理论模型,给出这些误差对终端瞄准性能影响的变化规律,并进行仿真分析。　　3.研究潜望式光终端粗精瞄定位角误差对光终端瞄准性能的影响。电子学系统是实现光终端精确指向的执行机构,其系统误差将造成光终端瞄准误差。本文将根据光通信终端粗精复合的控制结构特点,分别对潜望式光终端粗瞄准机构中光电码盘刻划误差和定向误差,以及精瞄准机构定位角误差对光终端瞄准性能的影响进行研究。　　4.对潜望式光终端光机电等系统误差间的相互作用特性进行研究,建立潜望式光终端的系统误差模型。对机械轴系误差、光学轴系误差以及粗精瞄机构误差间的相互耦合特性进行研究;在此基础上,将根据已获得的潜望式光终端机械轴系误差模型、发射光轴误差模型及粗精瞄定位角误差模型,提出一种基于几何光学的稳定性高,系数相关性弱、具有明确物理意义、适用于潜望式光终端瞄准误差修正的光终端系统误差模型;最后结合潜望式光终端特殊的结构特点,给出粗瞄准机构补偿方法和精瞄准机构补偿方法。　　5.对本文提出的潜望式光终端的瞄准误差补偿方法进行实验验证。对潜望式光终端瞄准误差进行测量,利用本文提出的潜望式光终端粗瞄准机构/精瞄准机构的瞄准误差补偿方法,对潜望式光终端的瞄准误差进行补偿。利用该实验测试结果证明本文所提出的潜望式光终端系统误差模型和瞄准误差补偿方法的正确性。　　本文的研究工作为潜望式光终端的设计、装调中的误差分配和控制提供理论依据;在不增加系统加工难度和光终端研制成本前提下,为提高光终端的瞄准精度提供了新的理论和技术手段。