CN118282496A - 星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置及方法,涉及光学测试技术领域。具体包括主镜头,反射镜、跟踪快速反射镜和收发合束隔离分光镜,收发合束隔离分光镜实现接收光和发射光的隔离与合束;设置在所述接收光路上的内置角锥和捕跟‑通信接收分光镜;设置在所述发射光路上的超前快速反射镜。本公开通过对应像点的像面坐标实现对通信接收轴、信号光发射轴的感知,并进行信号光发射轴与通信接收轴的同轴度校正。同时,在链路稳定跟踪过程中,还通过测量捕跟相机靶面上发射信号光感知像点与接收对方信号光成像点之间的夹角,实时感知发射光束超前角修正残差并予以校正,可使发射激光束具有更高的实时瞄准精度。
Description
技术领域
本公开涉及光学测试技术领域,尤其涉及一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置及方法。
背景技术
相关技术中,由于受卫星发射过程中的冲击、振动,在轨运行期间的失重、应力释放、热变形等各种因素的影响,卫星入轨后,激光通信终端收发光轴同轴度相对于地面会出现较大的变化,导致链路指向损耗极为严重,甚至达到无法建链的程度,因此,需要通过在轨标校减小终端收发不同轴度。
目前收发同轴度在轨标校主要有基于外置角锥的自主标校(简称自主标校)和星间(星地)标校两种手段。自主标校只能实现信号光发射与捕跟相机的跟踪轴之间的同轴度标校,不能实现通信接收轴与捕跟相机跟踪轴之间的同轴度标校,导致其标校完成后,信号发射与通信接收之间的同轴度仍较低。星间(星地)标校方法的标校精度高,但该方法需要另一颗星载激光终端或地面标校站作为陪试目标,并通过被标激光终端发射轴、接收轴二维扫描迭代,分别以陪试终端、被标终端通信接收光能量最大作为判据实现同轴度标校,其保障条件要求苛刻,不能实时感知同轴度,工作效率极低。
发明内容
本公开提供一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置及方法。本公开的技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置,其特征在于,包括:
主镜头,设置在接收-发射共用光路上的反射镜、跟踪快速反射镜和收发合束隔离分光镜,所述收发合束隔离分光镜实现接收光和发射光的隔离与合束,并将光路分为接收光路和发射光路;
设置在所述接收光路上的内置角锥和捕跟-通信接收分光镜,其中,所述捕跟-通信接收分光镜将接收光按照一定的能量比分往捕跟接收支路和通信接收支路;
所述捕跟接收支路上依次设置有捕跟接收镜组和捕跟相机;
所述通信接收支路上设置有通信接收镜组和与通信接收探测器光纤贴芯的接收轴标校光源;
所述发射光路上设置信号光激光器、准直镜和超前快速反射镜。
可选的,所述接收轴标校光源发射的光束,透过所述捕跟-通信接收分光镜至所述收发合束隔离分光镜,通过所述收发合束隔离分光镜反射后入射所述内置角锥,经过所述内置角锥的反射后,由所述收发合束隔离分光镜反射至所述捕跟-通信接收分光镜,并由所述捕跟-通信接收分光镜反射后,入射所述捕跟接收镜组,在所述捕跟相机像面上生成第一像点,其中,所述捕跟相机像面上第一像点的像面坐标用于实现对通信接收轴的感知。
可选的,所述信号光激光器发射的信号激光,经过准直镜发射至所述超前快速反射镜,经所述超前快速反射镜反射至所述收发合束隔离分光镜;
在所述收发合束隔离分光镜处绝大部分信号激光经所述收发合束隔离分光镜反射后通过主镜头发射向外空间;
在所述收发合束隔离分光镜处很少一部分信号激光透过所述收发合束隔离分光镜,入射至所述内置角锥,并经过所述内置角锥反射后,由所述收发合束隔离分光镜反射至所述捕跟-通信接收分光镜,并由所述捕跟-通信接收分光镜反射后,入射所述捕跟接收镜组,在所述捕跟相机像面上生成第二像点,其中,所述捕跟相机像面上第二像点的像面坐标用于实现对信号光发射轴的感知。
可选的,接收对方信号光经过所述主镜头和所述接收发射共用光路后,透过所述收发合束隔离分光镜传输至所述捕跟-通信接收分光镜,在所述捕跟-通信接收分光镜处按照一定能量比一部分接收对方信号光经所述收发合束隔离分光镜反射后入射所述捕跟接收镜组,并在所述捕跟相机像面上生成第三像点;
所述捕跟-通信接收分光镜处另一部分接收对方信号光透过后入射所述通信接收镜组。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准方法,其特征在于,应用于上述的星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置,包括:
根据所述接收轴标校光源发射的光束经过所述通信接收镜组、捕跟-通信接收分光镜、收发合束隔离分光镜、内置角锥、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和所述捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第一像点确定第一标定坐标;根据所述信号光激光器发射的信号激光经过所述发射光路、收发合束隔离分光镜、内置角锥、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第二像点确定第二标定坐标;
根据所述第一标定坐标和第二标定坐标确定通信接收轴和信号光发射轴的偏离角度,将所述捕跟相机的跟踪零点设置为所述第一标定坐标,根据所述偏离角度调整所述超前快速反射镜,使所述通信接收轴和信号光发射轴的光束在所述捕跟相机像面上的像点位置重合,即完成收、发同轴度标校;
在链路跟踪过程中,将接收的对方信号光经过所述接收-发射共用光路、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第三像点稳定于所述捕跟相机的跟踪零点,并根据所述第二标定坐标和所述跟踪零点之角度差确定超前角实时测量值,根据卫星历计算所述超前角理论值,由超前角实时测量值减去超前角理论值确定超前修正残差实时测量值,并根据所述超前修正残差实时测量值调整所述超前快速反射镜的角度,以使所述超前修正残差实时测量值为0。
本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:
本公开通过内置角锥和与接收光纤贴芯的标校光源,利用跟踪相机可实时感知信号光发射轴、通信接收轴相对于捕跟相机跟踪轴的同轴度,同时还通过测量发射信号光指向与接收链路对方信号光之间的夹角,实时感知超前角修正残差。与前述自主标校方案相比,增加了接收侧同轴度标校功能,并可实时感知超前角修正残差,具有更高的标校精度和实时性。与星间(星地)标校相比,实现了同轴度自主化、自动化实时感知实时校准,简化了保障条件和约束条件,提高了工作效率和“好用度”体验。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理,并不构成对本公开的不当限定。
图1是根据一示例性实施例示出的一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置的框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案,下面将结合附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,本公开所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息。
由于受卫星发射过程中的冲击、振动,在轨运行期间的失重、应力释放、热变形等各种因素的影响,卫星入轨后,激光通信终端收发光轴同轴度相对于地面会出现较大的变化,导致链路指向损耗极为严重,甚至达到无法建链的程度,因此,需要通过在轨标校减小终端收发不同轴度。
目前收发同轴度在轨标校主要有基于外置角锥的自主标校(简称自主标校)和星间(星地)标校两种手段。自主标校只能实现信号光发射轴与捕跟相机跟踪轴之间的同轴度标校,不能实现通信接收轴与捕跟相机跟踪轴之间的同轴度标校,导致其标校完成后,信号发射与通信接收之间的同轴度仍较低。星间(星地)标校方法的标校精度高,但该方法需要另一颗星载激光终端或地面标校站作为陪试目标,并通过被标激光终端发射轴、接收轴二维扫描迭代,分别以陪试终端、被标终端通信接收光能量最大作为判据实现同轴度标校,其保障条件要求苛刻,不能实时感知同轴度,工作效率低。
图1是根据一示例性实施例示出的一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置的框图。如图1所示,所述装置包括:
主镜头1,设置在接收-发射共用光路上的反射镜2、跟踪快速反射镜3和收发合束隔离分光镜4,所述收发合束隔离分光镜4实现接收光和发射光的隔离与合束,并将光路分为接收光路和发射光路;
设置在所述接收光路上的内置角锥11和捕跟-通信接收分光镜5,其中,所述捕跟-通信接收分光镜5将接收光束按一定的能量比分往捕跟接收支路和通信接收支路;
所述捕跟接收支路上依次设置有捕跟接收镜组12和捕跟相机6;
所述通信接收支路上设置有通信接收镜组7和与接收探测器光纤贴芯的接收轴标校光源14;
设置在所述发射光路上的信号光激光器8、准直镜10和超前快速反射镜9。
本实施例通过激光终端配置1个(或2个)内置角锥11、接收探测器光纤贴芯的接收轴标校光源14。通信接收标校光源、发射信号光、接收链路对方信号光可同时在捕跟相机6上成像。据此,本公开同轴度标校可在静态标校模式下进行,也可在链路稳定跟踪过程中进行动态实时标校。
可选的,所述装置包括如图1中的通信发射光λ1、通信接收光λ2和接收轴标校光λ3。
可选的,所述接收轴标校光源14发射的光束,透过所述捕跟-通信接收分光镜5至所述收发合束隔离分光镜4,通过所述收发合束隔离分光镜4反射后入射所述内置角锥11,经过所述内置角锥11反射后,由所述收发合束隔离分光镜4反射至所述捕跟-通信接收分光镜5,并由所述捕跟-通信接收分光镜5反射后,入射所述捕跟接收镜组12,在所述捕跟相机6像面上生成第一像点,其中,所述捕跟相机6像面上第一像点的像面坐标用于实现对通信接收轴的感知。
可选的,所述信号光激光器8发射的信号激光,经过准直镜10发射至所述超前快速反射镜9,经所述超前快速反射镜9反射至所述收发合束隔离分光镜4;
在所述收发合束隔离分光镜4处绝大部分信号激光经所述收发合束隔离分光镜4反射后通过主镜头1发射向外空间;
在所述收发合束隔离分光镜4处很少一部分信号激光透过所述收发合束隔离分光镜4,入射至所述内置角锥11,并通过所述内置角锥11反射后,由所述收发合束隔离分光镜4反射至所述捕跟-通信接收分光镜5,并由所述捕跟-通信接收分光镜5反射后,入射所述捕跟接收镜组12后,在所述捕跟相机6像面上生成第二像点,其中,所述捕跟相机6像面上第二像点的像面坐标用于实现对信号光发射轴的感知。
可选的,接收对方信号光经过所述主镜头1后经过所述接收发射共用光路后,透过所述收发合束隔离分光镜4传输至所述捕跟-通信接收分光镜5,所述捕跟-通信接收分光镜5处按照设计能量比一部分光线经反射后入射所述捕跟接收镜组12,并在所述捕跟相机6像面上生成第三像点;
所述捕跟-通信接收分光镜5处另一部分接收对方信号光透过后入射所述通信接收镜组7,耦合至光纤通信接收探测器。
图2是根据一示例性实施例示出的一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准方法的流程图。如图2所示,所述方法包括:
步骤101,根据所述接收轴标校光源14发射的光束经过所述通信接收镜组7、捕跟-通信接收分光镜5、收发合束隔离分光镜4、内置角锥11、收发合束隔离分光镜4、捕跟-通信接收分光镜5和所述捕跟接收镜组12后在所述捕跟相机6像面上生成的第一像点确定第一标定坐标;根据所述信号光激光器8发射的信号激光经过所述发射光路、收发合束隔离分光镜4、内置角锥11、收发合束隔离分光镜4、捕跟-通信接收分光镜5和捕跟接收镜组12后在所述捕跟相机6像面上生成的第二像点确定第二标定坐标。
步骤102,根据所述第一标定坐标和第二标定坐标确定通信接收轴和信号光发射轴的偏离角度,将所述捕跟相机的跟踪零点设置为所述第一标定坐标,根据所述偏离角度调整所述超前快速反射镜,使所述信号光发射轴与通信接收轴的光束在所述捕跟相机像面上的像点位置重合,即完成收发同轴度静态标校。
本实施例为静态校标的过程,通过配置与接收轴标校光源和内置角锥,静态标校可同时实时感知信号光发射轴、通信接收轴相对于捕跟相机跟踪轴的同轴度,与自主标校相比,增加了通信接收轴与捕跟轴之间同轴度的标校内容,提高了收发同轴度标校精度,与星间(星地)标校二维扫描迭代过程相比,具有保障条件简单、可实时感知实时校准、工作效率高的特点。
本实施例中,在激光终端静态标校状态下,开启信号光激光器8发射光束,并开启接收轴标校光源14发射光束。根据信号光激光器8发射的光束在捕跟相机6像面上成像点的像面坐标(Xt,Yt)和捕跟相机焦距f,可直接得到信号光发射轴标定位置(Xt,Yt),并获取所述信号光发射轴与所述捕跟相机跟踪轴之间的偏离角度,所述偏离角度的计算公式为:θtx=arctg(Xt/f),θty=arctg(Yt/f)。
根据所述接收轴标校光源14的光束在所述捕跟相机6像面上成像点的像面坐标为(Xr,Yr)和捕跟相机焦距f,并进行贴芯光纤中心距修正(Δx,Δy),即可得到通信接收轴的标定位置(Xr-Δx,Yr-Δy)及通信接收轴与捕跟相机的捕跟轴之间的偏离角度θrx=arctg((Xr-Δx)/f),θry=arctg((Yr-Δy)/f);根据上述两轴标定位置之间的相对夹角,即可得到信号光发射轴与通信接收轴之间的偏离角度θx=θtx-θrx,θy=θty-θry;以通信接收轴为准进行同轴度校准,将捕跟相机跟踪零点设置为通信接收轴标定位置(Xr-Δx,Yr-Δy),并根据收发偏离角度的计算结果,调整超前快速反射镜9零点,调整角度量为(-θx,-θy),使得接收的对方信号光对应的成像点与通信接收轴的标定位置重合,即可完成同轴度校准。上述步骤执行后即完成了静态标定。
步骤103,在链路稳定跟踪过程中,将接收的对方信号光经过所述接收-发射共用光路、收发合束隔离分光镜4、捕跟-通信接收分光镜5和捕跟接收镜组12后在所述捕跟相机6像面上生成的第三像点稳定跟踪于所述捕跟相机的跟踪零点,并根据所述第二标定坐标和所述跟踪零点之角度差确定超前角实时测量值,根据卫星历计算所述超前角理论值,由超前角实时测量值减去超前角理论值确定超前修正残差实时测量值,并根据所述超前修正残差实时测量值调整所述超前快速反射镜9的角度,以使所述超前修正残差实时测量值为0,完成收发同轴度动态标校。
本实施例为动态校标的过程,在激光终端稳定建链过程中进行。为避免影响通信接收,接收轴标校光源14处于关闭状态,故动态标定主要用于实时测量信号光激光器8发射的超前修正残差。动态标校通过捕跟相机测量信号光激光器8发射的信号激光指向与接收链路对方信号光指向之间的夹角,实时解算超前瞄修正残差,并对其实时校正,可提高信号光激光器8发射的信号激光对链路对方激光终端的瞄准精度。
在稳定跟踪过程中,激光终端将接收链路对方信号光的成像点稳定跟踪于校准后的跟踪零点,根据信号光激光器8发射的信号激光在捕跟相机6像面上成像点坐标位置可得到信号光激光器8发射的信号激光对于通信接收轴的超前角实时测量值:θtx=arctg(Xt/f),θty=arctg(Yt/f)。
据卫星星历可得到当前时刻建链目标卫星相对于本卫星的相对切向速度(VTx,VTy)和光速c,进一步可得超前角理论计算值θLx=2VTx/c、θLy=2VTy/c。将超前角实时测量值与计算值相减,可得到超前修正残差实时测量值ΔθLx=θtx-θLx,ΔθLy=θty-θLy。
利用超前修正残差实时测量值ΔθLx=θtx-θLx,ΔθLy=θty-θLy,控制超前快速反射镜进行实时修正,使超前修正残差为0,即可完成超前修正残差动态校准,以提高发射信号光对链路对方激光终端的瞄准精度,改善星间链路通信性能。
除了上述同轴度感知与校准方法外,该方法还存在一个技术难点,即如何在图像处理时进行多目标识别,以确保像点与光轴正确对应。
静态标校时,需要对信号光激光器8发射的信号激光在所述捕跟相机6像面上生成的第二像点和所述接收轴标校光源14发射的光束在所述捕跟相机6像面上生成的第一像点进行识别。可通过不同时开启信号光激光器8和接收轴标校光源14这两个光源的方法进行识别与对应。
动态标校时,需要对信号光激光器8发射的信号激光和接收链路对方信号光对应的像点进行识别。由于超前角修正量为激光终端根据星历的计算值,为已知量,因此,信号光激光器8发射的信号激光在捕跟相机6像面上的像点相对于跟踪零点的坐标位置为确知量,其像点为预知的固定点,可据此特点予以识别。而接收链路对方信号光对应的像点是随着跟踪误差而快速变化的随机抖动点,可据此予以识别。在跟踪过程中,目标搜索与提取时将发射信号光对应的预知固定像点区域予以屏蔽,在像面其它区域搜索并提取被跟踪目标即可。
本公开的目的是尽可能提高通信接收轴、发射光轴二者与捕跟相机跟踪轴之间的同轴度,以尽可能提高通信接收光耦合效率和发射激光对链路对方的瞄准精度,减小激光指向差损耗,并简化标校过程和保障条件,提高同轴度标校工作效率。为此,针对自主标校方法非实时性、精度低的缺点,以及星间(星地)标校需二维扫描迭代,不能实时感知,工作效率低,以及保障条件和自然环境约束条件复杂等缺点,本公开具有如下技术特色:
本公开实施例具备以下有益效果:
1)通过配置与通信接收光纤贴芯的标校光源和内置角锥,静态标校可同时实时感知信号光发射轴、通信接收轴相对于捕跟轴的同轴度,与自主标校相比,增加了通信接收轴与跟踪轴同轴度标校内容,提高了收发同轴度标校精度,与星间(星地)标校二维扫描迭代过程相比,具有保障条件简单、可实时感知实时校准、工作效率高等优点;
2)本公开动态标校通过捕跟相机测量本端发射信号光指向与接收链路对方信号光指向之间的夹角,实时解算超前瞄修正残差,并对其实时校正,可提高发射信号光对链路对方激光终端的瞄准精度;
3)本公开给出了在静态标校和动态标校过程中,捕跟相机图像跟踪处理软件对通信接收贴芯标校光源与发射信号光像点之间和发射信号光与接收链路对方信号光像点之间的识别方法,使得多光轴的实时感知具备工程可实现性。
图3是根据一示例性实施例示出的一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置的框图。如图3所示,所述装置300包括:
坐标获取模块310,用于根据所述接收轴标校光源发射的光束经过所述通信接收镜组、捕跟-通信接收分光镜、收发合束隔离分光镜、内置角锥、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和所述捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第一像点确定第一标定坐标;根据所述信号光激光器发射的信号激光经过所述发射光路、收发合束隔离分光镜、内置角锥、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第二像点确定第二标定坐标;
静态标定模块320,用于根据所述第一标定坐标和第二标定坐标确定通信接收轴和信号光发射轴的偏离角度,将所述捕跟相机的跟踪零点设置为所述第一标定坐标,根据所述偏离角度调整所述超前快速反射镜,使所述信号光发射轴与通信接收轴的光束在所述捕跟相机像面上的位置重合,即完成收、发同轴度标校;
动态标定模块330,用于将接收的对方信号光经过所述接收-发射共用光路、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第三像点稳定跟踪于所述捕跟相机的跟踪零点;并根据所述第二标定坐标和所述跟踪零点之角度差确定超前角实时测量值;根据卫星历计算所述超前角理论值,由超前角实时测量值减去超前角理论值确定超前修正残差实时测量值;根据所述超前修正残差实时测量值调整所述超前快速反射镜的角度,以使所述超前修正残差实时测量值为0。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准装置,其特征在于,包括:
主镜头,设置在接收-发射共用光路上的反射镜、跟踪快速反射镜和收发合束隔离分光镜,所述收发合束隔离分光镜实现接收光和发射光的隔离与合束,并将光路分为接收光路和发射光路;
设置在所述接收光路上的内置角锥和捕跟-通信接收分光镜,其中,所述捕跟-通信接收分光镜将接收光束按一定的能量比分往捕跟接收支路和通信接收支路;
所述捕跟接收支路上依次设置有捕跟接收镜组和捕跟相机;
所述通信接收支路上设置有通信接收镜组和与接收探测器光纤贴芯的接收轴标校光源;
设置在所述发射光路上的信号光激光器、准直镜和超前快速反射镜。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述接收轴标校光源发射的光束,透过所述捕跟-通信接收分光镜至所述收发合束隔离分光镜,通过所述收发合束隔离分光镜反射后入射所述内置角锥,经过所述内置角锥的反射后,由所述收发合束隔离分光镜反射至所述捕跟-通信接收分光镜,并由所述捕跟-通信接收分光镜反射后,入射所述捕跟接收镜组后,在所述捕跟相机像面上生成第一像点,其中,所述捕跟相机像面上第一像点的像面坐标用于实现对通信接收轴的感知。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号光激光器发射的信号激光,经过准直镜发射至所述超前快速反射镜,经所述超前快速反射镜反射至所述收发合束隔离分光镜;
在所述收发合束隔离分光镜处绝大部分信号激光经所述收发合束隔离分光镜反射后通过主镜头发射向外空间;
在所述收发合束隔离分光镜处很小比例信号激光透过所述收发合束隔离分光镜,入射至所述内置角锥,并通过所述内置角锥反射后,由所述收发合束隔离分光镜反射至所述捕跟-通信接收分光镜,并由所述捕跟-通信接收分光镜反射后,入射所述捕跟接收镜组后,在所述捕跟相机像面上生成第二像点,其中,所述捕跟相机像面上第二像点的像面坐标用于实现对信号光发射轴的感知。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,对方信号光由所述主镜头接收,经过所述接收发射共用光路后,透过所述收发合束隔离分光镜传输至所述捕跟-通信接收分光镜,所述捕跟-通信接收分光镜处按设计能量比一部分光能量经反射后入射所述捕跟接收镜组,并在所述捕跟相机像面上生成第三像点;
所述捕跟-通信接收分光镜处另一部分对方信号光透过后入射所述通信接收镜组,耦合至光纤通信探测器。
5.一种星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准方法,其特征在于,应用于权利要求1至4中任一项所述的星载激光通信终端同轴度实时感知实时校准方法装置,包括:
根据所述接收轴标校光源发射的光束经过所述通信接收镜组、捕跟-通信接收分光镜、收发合束隔离分光镜、内置角锥、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和所述捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第一像点确定第一标定坐标;根据所述信号光激光器发射的信号激光经过所述发射光路、收发合束隔离分光镜、内置角锥、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第二像点确定第二标定坐标;
根据所述第一标定坐标和第二标定坐标确定通信接收轴和信号光发射轴的偏离角度,将所述捕跟相机的跟踪零点设置为所述第一标定坐标,根据所述偏离角度调整所述超前快速反射镜,使所述信号光发射轴与通信接收轴的光束在所述捕跟相机像面上的位置重合,即完成收发同轴度静态标校;
在链路跟踪过程中,将接收的对方信号光经过所述接收-发射共用光路、收发合束隔离分光镜、捕跟-通信接收分光镜和捕跟接收镜组后在所述捕跟相机像面上生成的第三像点稳定于所述捕跟相机的跟踪零点,并根据所述第二标定坐标和所述跟踪零点之角度差确定超前角实时测量值,根据卫星历计算所述超前角理论值,由超前角实时测量值减去超前角理论值确定超前修正残差实时测量值,并根据所述超前修正残差实时测量值调整所述超前快速反射镜的角度,以使所述超前修正残差实时测量值为0,完成收发同轴度动态标校。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如权利要求5中所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如权利要求5中所述的方法。
8.一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求5中所述的方法。
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