CN106375001B - 一种基于无信标光apt系统的捕获方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无信标光APT系统的捕获方法，包括：确定最佳扫描不确定区域；发射端采用扫描执行机构对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定区域中的每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号；判断单场扫描是否捕获成功，如若失败，则需重新进行下一个单场扫描，直到捕获成功为止。本发明提供了一种体积、质量和功耗更优的捕获技术。

Description

一种基于无信标光APT系统的捕获方法
技术领域
本发明激光通信领域，具体涉及一种基于无信标光APT系统的捕获方法。
背景技术
目前阶段的卫星通信主要是基于微波技术的通信，由于受到频带宽度、容量、方向性、功耗、设备体积、重量多方面的限制，基于微波技术的通信技术在传输速率和容量方面出现了瓶颈，于是人们将更多的研究重点转向了激光通信方向。
与光纤通信技术相比，无线光通信技术应用起来同样具有速率高、带宽高等特点，但其成本要低得多，并且不用大规模地铺设通信管线，可以利用激光来穿越大气层和太空，进行各种信息的双向传送，其发展前景十分广阔。与传统的无线电通信方式相比，其保密性、抗干扰性、设备体积与应用领域不可同日而语。总的来说，无线激光通信会使得通信变得更加灵活、机动。我国的国防事业与人民群众的实际需求，都迫切需要这样一种技术，迅速成熟并应用。
无线激光通信中最关键的问题是在远距离、窄光束情况下，如何建立光通信链路以及如何保证高可靠的通信。为解决这个问题，在卫星激光通信中提出了捕获、跟踪及瞄准技术。
其中，关于捕获技术，为了实现终端体积、质量、功耗的更优化，无信标光捕获技术成为了APT系统研究的前沿方向。
发明内容
技术问题:提供一种体积、质量和功耗更优的捕获技术。
有鉴于此，本发明实施例提供基于无信标光APT系统的捕获方法，用以解决技术问题。
本发明提供了一种基于无信标光APT系统的捕获方法，包括：
确定最佳扫描不确定区域；
发射端采用扫描执行机构对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定区域中的每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号；
判断单场扫描是否捕获成功，如若失败，则需重新进行下一个单场扫描，直到捕获成功为止.
进一步的，所述扫描执行机构为精跟踪快速反射镜。本方案中，扫描执行机构不再使用万向节等器件，而是改用精跟踪快速反射镜；由于精跟踪快速反射镜的带宽高、具有扫描步长小，扫描速度快等特点，这样做，可以解决信号光由于发散角小儿难以捕获的问题，而且能够有效的减少捕获时间。
进一步的，所述发射端采用扫描执行机构对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定域中每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号的步骤中采用的扫描方式为多场快速全场扫描方式。本方案中，为了更好地与信号光进行配合，采用了多场快速全场扫描方式，这与传统的信标光模式中的步进扫描方式有所不同，这有利于提高捕获性能。
进一步的，终端对所述反馈信号的响应只能发生在信号光多场快速全场扫描之后。
进一步的，所述多场快速全场扫描方式指的是进行多次单场扫描，同时每次单场扫描的扫描方式为快速全场扫描。
进一步的，所述扫描路径为螺旋扫描路径。
进一步的，所述最佳扫描不确定区域是在扫描不确定区域时,通过初始对准误差标准差确定的。
进一步的，所述的下一个单场扫描是根据星历表预测位置进行初始化瞄准重新进行的。
本发明的有益效果：采用上述技术方案，本发明至少可取得下述技术效果：本发明中，使用发散角较小的信号光进行捕获，用以替代原有的信标光，由于信号光的使用，使得激光通信系统中不再设置信标光装置，相对的减少了激光器和一些分光器件的使用，有利于整个系统的低功耗、小体积和轻量化发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本实施例一种基于无信标光APT系统的捕获方法的流程图；
图2是本实施例快速全场扫描示意图；
图3是本实施例多场扫描示意图。
贯穿附图，应该注意的是，相似的标号用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供以下参照附图的描述来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。以下描述包括帮助理解的各种具体细节，但是这些细节将被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简洁，公知功能和构造的描述可被省略。
以下描述和权利要求书中所使用的术语和词汇不限于文献含义，而是仅由发明人用来使本公开能够被清晰和一致地理解。因此，对于本领域技术人员而言应该明显的是，提供以下对本公开的各种实施例的描述仅是为了示例性目的，而非限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
应该理解，除非上下文明确另外指示，否则单数形式也包括复数指代。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或更多个这样的表面的引用。
图1是本实施例一种基于无信标光APT系统的捕获方法的流程图；图2是本实施例快速全场扫描示意图；图3是本实施例多场扫描示意图。
参考图1，一种基于无信标光APT系统的捕获方法，包括：
确定最佳扫描不确定区域；
发射端采用扫描执行机构对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定区域中的每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号；
判断单场扫描是否捕获成功，如若失败，则需重新进行下一个单场扫描，直到捕获成功为止。
本发明的有益效果：采用上述技术方案，本发明至少可取得下述技术效果：本发明中，使用发散角较小的信号光进行捕获，用以替代原有的信标光，由于信号光的使用，使得激光通信系统中不再设置信标光装置，相对的减少了激光器和一些分光器件的使用，有利于整个系统的低功耗、小体积和轻量化发展。
基于激光通信的研究有利于提升我国的卫星通信的能力，打破当前欧美日垄断全球先进卫星通信技术的局面，增强中国卫星通信应用技术的国际竞争力，具有重大意义。
本实施例优选的，扫描执行机构为精跟踪快速反射镜。本方案中，扫描执行机构不再使用万向节等器件，而是改用精跟踪快速反射镜；由于精跟踪快速反射镜的带宽高、具有扫描步长小，扫描速度快等特点，这样做，可以解决信号光由于发散角小儿难以捕获的问题，而且能够有效的减少捕获时间。
本实施例优选的，发射端采用扫描执行机构对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定域中每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号的步骤中采用的扫描方式为多场快速全场扫描方式。本方案中，为了更好地与信号光进行配合，采用了多场快速全场扫描方式，这与传统的信标光模式中的步进扫描方式有所不同，这有利于提高捕获性能。
本实施例优选的，终端对反馈信号的响应只能发生在信号光多场快速全场扫描之后。
本实施例优选的，多场快速全场扫描方式指的是进行多次单场扫描，同时每次单场扫描的扫描方式为快速全场扫描。即使用了图2和图3所示的扫描方式的结合。
本实施例优选的，扫描路径为螺旋扫描路径。
本实施例优选的，最佳扫描不确定区域是在扫描不确定区域时,通过初始对准误差标准差确定的。
本实施例优选的，下一个单场扫描是根据星历表预测位置进行初始化瞄准重新进行的。
应该注意的是，如上所述的本公开的各种实施例通常在一定程度上涉及输入数据的处理和输出数据的生成。此输入数据处理和输出数据生成可在硬件或者与硬件结合的软件中实现。例如，可在移动装置或者相似或相关的电路中采用特定电子组件以用于实现与如上所述本公开的各种实施例关联的功能。另选地，依据所存储的指令来操作的一个或更多个处理器可实现与如上所述本公开的各种实施例关联的功能。如果是这样，则这些指令可被存储在一个或更多个非暂时性处理器可读介质上，这是在本公开的范围内。处理器可读介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。另外，用于实现本公开的功能计算机程序、指令和指令段可由本公开所属领域的程序员容易地解释。
尽管已参照本公开的各种实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (7)

1.一种基于无信标光APT系统的捕获方法，其特征在于，包括：
确定最佳扫描不确定区域；
发射端采用作为扫描执行机构的精跟踪快速反射镜对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定区域中的每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号；
判断单场扫描是否捕获成功，如若失败，则需重新进行下一个单场扫描，直到捕获成功为止。
2.如权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，所述发射端采用扫描执行机构对信号光实行轨迹控制，从初始瞄准点开始按预设的扫描路径快速地扫过不确定域中每个地方，完成后再回到初始点处检测是否有反馈信号的步骤中采用的扫描方式为多场快速全场扫描方式。
3.如权利要求2所述的捕获方法，其特征在于，终端对所述反馈信号的响应只能发生在信号光多场快速全场扫描之后。
4.如权利要求2所述的捕获方法，其特征在于，所述多场快速全场扫描方式指的是进行多次单场扫描，同时每次单场扫描的扫描方式为快速全场扫描。
5.如权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，所述扫描路径为螺旋扫描路径。
6.如权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，所述最佳扫描不确定区域是在扫描不确定区域时,通过初始对准误差标准差确定的。
7.如权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，所述的下一个单场扫描是根据星历表预测位置进行初始化瞄准重新进行的。
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