CN112019268A - 空间自由光通信跟瞄方法及装置 - Google Patents

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程思为
李一芒
周子云
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H—ELECTRICITY
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    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/61—Coherent receivers
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Abstract

本发明公开了一种空间自由光通信跟瞄方法及装置，方法步骤中包含：步骤S1：获取发射机和接收机的地理位置信息；步骤S2：根据发射机和接收机的地理位置信息对发射机和/或接收机做出调整以使得发射机发射的激光束指向接收机；步骤S3：发射机发射激光束，接收机通过其反射镜模块获得该激光束位置信息，通过激光束位置信息得到激光束的偏移量；步骤S4：根据偏移量对发射机和/或接收机进行位置和/或角度进行校正以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。本发明可以很方便地将接收机的接收中心和发射机的发射中心调整至同一水平线，进而实现发射机和接收机之间的准确通信。

Description

空间自由光通信跟瞄方法及装置
技术领域
本发明涉及一种空间自由光通信跟瞄方法及装置。
背景技术
在空间自由光通信的过程中，其利用激光作为载波光信号，现有的跟瞄方法大多比较繁琐、复杂，给具体实施带来了难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种空间自由光通信跟瞄方法，它可以很方便地将接收机的接收中心和发射机的发射中心调整至同一水平线，进而实现发射机和接收机之间的准确通信。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种空间自由光通信跟瞄方法，方法步骤中包含：
步骤S1：获取发射机和接收机的地理位置信息；
步骤S2：根据发射机和接收机的地理位置信息对发射机和/或接收机做出调整以使得发射机发射的激光束指向接收机；
步骤S3：发射机发射激光束，接收机通过其反射镜模块获得该激光束位置信息，通过激光束位置信息得到激光束的偏移量；
步骤S4：根据偏移量对发射机和/或接收机进行位置和/或角度进行校正以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。
进一步为了确保发射机和接收机之间可以无误地通信，方法步骤中还包含：
步骤S5：发射机向接收机发射激光束，接收机接收激光束并将激光束的光信号转换为电信号，对电信号进行解码确认；
如确认无误，接收机向发射机发射激光束，发射机接收到激光束后与接收机建立初始通讯连接；
如确认有误，返回步骤S 3。
进一步为了方便确认接收机接收到的信息是否有误，发射机发射的激光束为预先调制的、重复同一信息的激光束。
进一步，所述接收机向发射机发射的激光束与发射机向接收机发射的激光束相同。
进一步，接收机通过其处理系统将激光束的光信号转换为电信号。
本发明还提供了一种空间自由光通信跟瞄装置，它包括：
定位系统，适于获取发射机和接收机的地理位置信息；
第一调整装置，与所述发射机相连，适于调整所述发射机的位置和发射角度；
第二调整装置，与所述接收机相连，适于调整所述接收机的位置和接收角度；
控制单元，分别与定位系统和第一调整装置相连，适于根据定位系统获取的发射机和接收机的地理位置信息控制第一调整装置动作以使得发射机发射的激光束指向接收机；
四象限探测器，与控制单元相连，适于在其被输入接收机的反射镜模块所获得的激光束位置信息后得到激光束的偏移量并传输至控制单元；
所述控制单元还与第二调整装置相连，还适于根据偏移量控制第二装置动作以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。
进一步，空间自由光通信跟瞄装置还包括：
解码模块，与所述发射机相连，适于对电信号进行解码以得到激光束所传递的信息；计算机，与所述解码模块相连，适于对激光束所传递的信息进行确认；其中，
所述电信号是接收机在其接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线后根据其接收到的激光束的光信号转换而成的。
进一步，所述计算机还与所述接收机相连，还适于在其对激光束所传递的信息确认无误时控制接收机向发射机发射激光束以使得发射机在接收到激光束后与所述接收机建立初始通讯连接。
采用了上述技术方案后，先根据发射机和接收机的地理位置信息进行位置和/或角度粗调，再根据激光束的偏移量进行位置和/或角度细调，使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线，进而实现发射机和接收机之间的准确通信，整个过程操作简单，易于实施；本发明还将接收机接收到的激光束的光信号转换为电信号，并对电信号进行解码确认，并在确认无误后通过接收机向发射机发射激光束，进而确保发射机和接收机之间可以准确无误地通信；本发明的空间自由光通信跟瞄装置可以很方便地实现发射机和接收机的对准及通信，整个装置比较可靠。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种空间自由光通信跟瞄方法，方法步骤中包含：
步骤S1：获取发射机和接收机的地理位置信息；
步骤S2：根据发射机和接收机的地理位置信息对发射机和/或接收机做出调整以使得发射机发射的激光束指向接收机；
步骤S3：发射机发射激光束，接收机通过其反射镜模块获得该激光束位置信息，通过激光束位置信息得到激光束的偏移量；
步骤S4：根据偏移量对发射机和/或接收机进行位置和/或角度进行校正以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。
具体地，先根据发射机和接收机的地理位置信息进行位置和/或角度粗调，再根据激光束的偏移量进行位置和/或角度细调，使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线，进而实现发射机和接收机之间的准确通信，整个过程操作简单，易于实施。
在本实施例中，为了确保发射机和接收机之间可以无误地通信，方法步骤中还包含：
步骤S5：发射机向接收机发射激光束，接收机接收激光束并将激光束的光信号转换为电信号，对电信号进行解码确认；
如确认无误，接收机向发射机发射激光束，发射机接收到激光束后与接收机建立初始通讯连接；
如确认有误，返回步骤S 3。
具体地，本发明还将接收机接收到的激光束的光信号转换为电信号，并对电信号进行解码确认，并在确认无误后通过接收机向发射机发射激光束，进而确保发射机和接收机之间可以准确无误地通信。
在本实施例中，为了方便确认接收机接收到的信息是否有误，发射机发射的激光束为预先调制的、重复同一信息的激光束。
在本实施例中，所述接收机向发射机发射的激光束与发射机向接收机发射的激光束相同。
在本实施例中，接收机通过其处理系统将激光束的光信号转换为电信号。
实施例二
一种空间自由光通信跟瞄装置，它包括：
定位系统，适于获取发射机和接收机的地理位置信息；
第一调整装置，与所述发射机相连，适于调整所述发射机的位置和发射角度；
第二调整装置，与所述接收机相连，适于调整所述接收机的位置和接收角度；
控制单元，分别与定位系统和第一调整装置相连，适于根据定位系统获取的发射机和接收机的地理位置信息控制第一调整装置动作以使得发射机发射的激光束指向接收机；
四象限探测器，与控制单元相连，适于在其被输入接收机的反射镜模块所获得的激光束位置信息后得到激光束的偏移量并传输至控制单元；
所述控制单元还与第二调整装置相连，还适于根据偏移量控制第二装置动作以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。
在本实施例中，空间自由光通信跟瞄装置还包括：
解码模块，与所述发射机相连，适于对电信号进行解码以得到激光束所传递的信息；计算机，与所述解码模块相连，适于对激光束所传递的信息进行确认；其中，
所述电信号是接收机在其接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线后根据其接收到的激光束的光信号转换而成的。
在本实施例中，所述计算机还与所述接收机相连，还适于在其对激光束所传递的信息确认无误时控制接收机向发射机发射激光束以使得发射机在接收到激光束后与所述接收机建立初始通讯连接。
具体地，本发明的空间自由光通信跟瞄装置可以很方便地实现发射机和接收机的对准及通信，整个装置比较可靠。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空间自由光通信跟瞄方法，其特征在于，
方法步骤中包含：
步骤S1：获取发射机和接收机的地理位置信息；
步骤S2：根据发射机和接收机的地理位置信息对发射机和/或接收机做出调整以使得发射机发射的激光束指向接收机；
步骤S3：发射机发射激光束，接收机通过其反射镜模块获得该激光束位置信息，通过激光束位置信息得到激光束的偏移量；
步骤S4：根据偏移量对发射机和/或接收机进行位置和/或角度进行校正以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。
2.根据权利要求1所述的空间自由光通信跟瞄方法，其特征在于，
方法步骤中还包含：
步骤S5：发射机向接收机发射激光束，接收机接收激光束并将激光束的光信号转换为电信号，对电信号进行解码确认；
如确认无误，接收机向发射机发射激光束，发射机接收到激光束后与接收机建立初始通讯连接；
如确认有误，返回步骤S 3。
3.根据权利要求2所述的空间自由光通信跟瞄方法，其特征在于，
发射机发射的激光束为预先调制的、重复同一信息的激光束。
4.根据权利要求2所述的空间自由光通信跟瞄方法，其特征在于，
所述接收机向发射机发射的激光束与发射机向接收机发射的激光束相同。
5.根据权利要求2所述的空间自由光通信跟瞄方法，其特征在于，
接收机通过其处理系统将激光束的光信号转换为电信号。
6.一种空间自由光通信跟瞄装置，其特征在于，
它包括：
定位系统，适于获取发射机和接收机的地理位置信息；
第一调整装置，与所述发射机相连，适于调整所述发射机的位置和发射角度；
第二调整装置，与所述接收机相连，适于调整所述接收机的位置和接收角度；
控制单元，分别与定位系统和第一调整装置相连，适于根据定位系统获取的发射机和接收机的地理位置信息控制第一调整装置动作以使得发射机发射的激光束指向接收机；
四象限探测器，与控制单元相连，适于在其被输入接收机的反射镜模块所获得的激光束位置信息后得到激光束的偏移量并传输至控制单元；
所述控制单元还与第二调整装置相连，还适于根据偏移量控制第二装置动作以使得接收机的接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线。
7.根据权利要求6所述的自由光通信自动跟瞄装置，其特征在于，
还包括：
解码模块，与所述发射机相连，适于对电信号进行解码以得到激光束所传递的信息；计算机，与所述解码模块相连，适于对激光束所传递的信息进行确认；其中，
所述电信号是接收机在其接收中心与发射机的发射中心处于同一水平线后根据其接收到的激光束的光信号转换而成的。
8.根据权利要求6所述的自由光通信自动跟瞄装置，其特征在于，
所述计算机还与所述接收机相连，还适于在其对激光束所传递的信息确认无误时控制接收机向发射机发射激光束以使得发射机在接收到激光束后与所述接收机建立初始通讯连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112953644A (zh) * 2021-01-25 2021-06-11 华中科技大学鄂州工业技术研究院 水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104467953A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 华东师范大学 一种无需精确对准的空间光通信系统
CN104618016A (zh) * 2015-01-07 2015-05-13 河北大学 自由空间光通信apt系统及其实现方法
CN106767543A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 西安理工大学 一种基于四象限探测器的光斑对准方法
US9800332B2 (en) * 2013-12-27 2017-10-24 Space Photonics, Inc. Acquisition, tracking, and pointing apparatus for free space optical communications with moving focal plane array
CN108566245A (zh) * 2016-12-08 2018-09-21 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种列车与地面基站的自由空间光通信方法及装置
CN110233664A (zh) * 2019-04-25 2019-09-13 西安理工大学 一种无线光通信的跟瞄控制系统及跟瞄控制方法
CN110739994A (zh) * 2019-10-23 2020-01-31 网络通信与安全紫金山实验室 一种自由空间光通信链路建立方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9800332B2 (en) * 2013-12-27 2017-10-24 Space Photonics, Inc. Acquisition, tracking, and pointing apparatus for free space optical communications with moving focal plane array
CN104467953A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 华东师范大学 一种无需精确对准的空间光通信系统
CN104618016A (zh) * 2015-01-07 2015-05-13 河北大学 自由空间光通信apt系统及其实现方法
CN108566245A (zh) * 2016-12-08 2018-09-21 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种列车与地面基站的自由空间光通信方法及装置
CN106767543A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 西安理工大学 一种基于四象限探测器的光斑对准方法
CN110233664A (zh) * 2019-04-25 2019-09-13 西安理工大学 一种无线光通信的跟瞄控制系统及跟瞄控制方法
CN110739994A (zh) * 2019-10-23 2020-01-31 网络通信与安全紫金山实验室 一种自由空间光通信链路建立方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨乾远等: "大气激光通信的自动跟瞄技术探讨", 《广西通信技术》 *
潘浩杰: "自由空间光通信（FSO）中ATP关键技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112953644A (zh) * 2021-01-25 2021-06-11 华中科技大学鄂州工业技术研究院 水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质

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