JP3027964B2 - 衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法 - Google Patents

衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法

Info

Publication number
JP3027964B2
JP3027964B2 JP9145607A JP14560797A JP3027964B2 JP 3027964 B2 JP3027964 B2 JP 3027964B2 JP 9145607 A JP9145607 A JP 9145607A JP 14560797 A JP14560797 A JP 14560797A JP 3027964 B2 JP3027964 B2 JP 3027964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tracking
fine
tracking mechanism
optical communication
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP9145607A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10336110A (ja
Inventor
充江 相薗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9145607A priority Critical patent/JP3027964B2/ja
Publication of JPH10336110A publication Critical patent/JPH10336110A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3027964B2 publication Critical patent/JP3027964B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星間光通信機
器のアライメント方法に関し、特に衛星間光通信機器の
駆動軸アライメント誤差測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星間光通信装置では、情報量の増大に
より、レーザ光を用いた光通信が提案されている。この
場合、レーザ光のビーム幅は、数十μmに絞られている
ため、高精度で捕捉しなければならない。従来、衛星間
光通信装置では、例えば特開昭64−39139号に示
されているように、精捕捉追尾センサとして、4象限検
出器を用い、精捕捉追尾機構として、精密指向制御ミラ
ーを用いていた。そして、精捕捉追尾機構である精密指
向制御ミラーを駆動し、精捕捉追尾センサである4象限
検出器でビームを捕捉していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術においては、4象限検出器は、通常、数十μmに
絞られたビームを検出するため、検出角度の線形領域が
狭く、精捕捉追尾機構(精密指向制御ミラー7)の駆動
範囲の1/100〜1/1000程度である。すなわ
ち、精捕捉追尾センサとして用いられる4象限検出器1
7のリニアリティ範囲が精捕捉追尾機構である精密指向
制ミラー7の駆動範囲に比べ極端に狭い。したがって、
精捕捉追尾機構(精密指向制御ミラー7)の駆動軸を上
記精捕捉追尾センサ(4象限検出器17)で直接正確に
測定することが難しいという問題があった。
【0004】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、厳しい機械精度を要求することなく、精捕捉追
尾機構における駆動軸のローテーション量を高精度で測
定することができる衛星間光通信機器の駆動軸アライメ
ント誤差測定方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項1記載の発明では、入射するレーザビ
ームを捕捉する精捕捉追尾機構を有する衛星間光通信機
器に、2軸駆動手段が設けられた試験装置を対向させ、
前記衛星間光通信機器を前記試験装置からのレーザビー
ムを追尾する精追尾状態にし、前記試験装置の前記2軸
駆動手段を前記衛星間光通信機器の前記精捕捉追尾機構
の一方の軸方向と全く同じ方向に駆動させ、そのときの
前記精捕捉追尾機構の他方の軸方向の駆動信号成分に基
づいて、前記精捕捉追尾機構における駆動軸のローテー
ション量を測定することを特徴とする。
【0006】また、請求項2の発明では、請求項1記載
の衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法
において、前記試験装置は、前記2軸駆動手段の駆動軸
の角度を検出する角度検出手段を備え、前記精捕捉追尾
機構の駆動軸のローテーション量と前記試験装置の前記
角度検出手段によって検出された前記2軸駆動手段の駆
動軸の角度に基づいて、精捕捉追尾機構への制御信号を
補正することを特徴とする。
【0007】また、請求項3記載の発明では、請求項1
または2記載の衛星間光通信機器の駆動軸アライメント
誤差測定方法において、前記精捕捉追尾機構における駆
動軸のローテーション量は、前記精捕捉追尾機構のX
軸、Y軸の駆動信号の比から求められることを特徴とす
る。
【0008】本発明では、入射するレーザビームを捕捉
する精捕捉追尾機構を有する衛星間光通信機器に、2軸
駆動手段が設けられた試験装置を対向させ、前記衛星間
光通信機器を前記試験装置からのレーザビームを追尾す
る精追尾状態にし、前記試験装置の前記2軸駆動手段を
前記衛星間光通信機器の前記精捕捉追尾機構の一方の軸
方向と全く同じ方向に駆動させ、そのときの前記精捕捉
追尾機構の他方の軸方向の駆動信号成分に基づいて、前
記精捕捉追尾機構における駆動軸のローテーション量を
測定するようにしたので、厳しい機械精度を要求するこ
となく、精捕捉追尾機構における駆動軸のローテーショ
ン量を高精度で測定する。
【0009】
【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。 A.実施形態の構成 図1は、本発明の一実施形態による衛星間光通信機器と
試験装置の構成を示すブロック図である。図において、
静止衛星捕捉追尾装置は、衛星間光通信装置の構成要素
の1つである内部光学部1と、その特性を測定する試験
装置20とから構成されている。まず、内部光学部1に
ついて説明する。内部光学部1は、受信系の捕捉追尾用
のセンサと駆動機構、送信系のポインティング用センサ
と駆動機構、ならびに通信用の光送受信器から構成され
ている。
【0010】上記捕捉追尾用のセンサは、2段階に分か
れており、粗捕捉追尾センサ(CPセンサ)2と精捕捉
追尾センサ(FPセンサ)3とから構成されている。粗
捕捉追尾センサ(CPセンサ)2と精捕捉追尾センサ
(FPセンサ)3は、通常、光学センサから構成されて
いる。捕捉追尾用駆動機構は、粗捕捉追尾機構と精捕捉
追尾機構とから構成されている。粗捕捉追尾機構は、2
軸ジンバル等から構成され、光アンテナ、または光アン
テナおよび内部光学部を駆動するために、内部光学部1
の外部に設置されている。内部光学部1には、精捕捉追
尾機構(FPM)4が設置されている。精捕捉追尾機構
(FPM)4は、小型のミラー駆動機構から構成されて
る。なお、駆動機構自身にマイナーループのセンサが設
けられていることもある。
【0011】また、送信光の出射角度を制御するための
ポインティング用のセンサは、光行差補正角度センサ5
から構成されており、駆動機構は、光行差補正駆動機構
(PAM)6から構成されている。また、通信用とし
て、対向衛星へ送信送信ビーム9を出射するための光送
信部7と、対向衛星からの通信用ビームを受信するため
の光受信器8から構成されている。また、内部光学部1
には、送受分離・多重のためのビームスプリッタ10〜
14が所定の位置に配設されている。
【0012】次に、試験装置20について説明する。試
験装置20は、対向衛星の模擬機能を持ち、かつ上述し
た内部光学部1のポインティング誤差を測定する機能を
有する。該試験装置20は、コリメータ光源21、2軸
駆動機構22、角度センサ23、シャッタ24、CCR
(コーナキューブリフレクタ)25およびビームスプリ
ッタ29から構成されている。
【0013】コリメータ光源21は、内部光学部1に対
する光を発生し、2軸駆動機構22へ送出する。2軸駆
動機構22は、衛星構体の振動等を模擬し、角度外乱を
発生させる。ビームスプリッタ29は、2軸駆動機構2
2を介してコリメータ光源21から出射するビーム26
をビーム27とビーム28に分岐する。シャッタ24
は、ビーム28を遮断したり透過させたりする。CCR
(コーナキューブリフレクタ)25は、上記シャッタ2
4が開いているときに透過してきたビ−ム28を同じ角
度で反射させる。角度センサ23は、ビーム27および
内部光学部1から送出されてくる送信ビーム9の角度を
検出する。
【0014】B.実施形態の動作 次に、本発明の実施の形態の動作について、図1を参照
して詳細に説明する。まず、衛星間光通信機器の内部光
学部1の基本動作から説明する。対向衛星を模擬してい
る試験装置20は、ビーム27を内部光学部1へ入射さ
せる。但し、ビーム27の送出角度は、精捕捉が実施で
きるよう内部光学部1の精捕捉追尾センサ(FPセン
サ)3の視野の範囲内の角度とする。内部光学部1に入
射したビーム27は、精捕捉追尾機構(FPM)4を通
過し、粗捕捉追尾センサ2および精捕捉追尾センサ(F
Pセンサ)3に入射して捕捉追尾誤差角度が検出され
る。
【0015】粗捕捉追尾センサ(CPセンサ)2で検出
される捕捉追尾誤差角度信号は、内部光学部1の外部に
通常取り付けられている光アンテナを駆動する二軸ジン
バル等の駆動機構を駆動させるための制御信号として利
用される。精捕捉追尾機構(FPM)4は、精捕捉追尾
センサ(FPセンサ)3で検出された精捕捉追尾誤差角
度信号を制御信号としてビ−ム27を精捕捉追尾センサ
(FPセンサ)3の中心に入射するように駆動して精捕
捉追尾を行う。
【0016】内部光学部1は、受信光であるビ−ム27
を受信し、該ビーム27を追尾して自分も対向機器(こ
の場合は試験装置20)に向かって、光送信器7から出
射されたビームを、通信用の送信ビーム9 として送出
する。光送信器7から出射された上記ビームは、光行差
補正駆動機構(PAM)6を通過し、その一部は光行差
補正駆動機構(PAM)6の指向方向を検出するための
光行差補正角度センサ5に入射する。光行差補正駆動機
構(PAM)6は、光行差補正角度センサ5で検出され
た光行差補正角度信号を制御信号によって、軌道計算か
ら得られた所望の光行差補正角度に制御され、上記送信
ビーム9を受信光軸角度に光行差補正角度分が加わった
方向に送出する。
【0017】次に試験装置20側の動作について説明す
る。内部光学部1から送出された送信ビーム9は、試験
装置20に入射する。入射した送信ビーム9は、ビーム
スブリッタ29を透過して角度センサ23で受光され
る。該角度センサ23は、受光した送信ビーム9のポイ
ンティング角度精度を測定する。このとき、シャッタ2
4は閉じている。また、試験装置20には、自身から送
出しているビ−ム27の角度を測定する機能を有してお
り、ビーム27の角度を測定する場合には、シャッタ2
4を開き、ビーム28を通過させ、CCR(コーナキュ
ーブリフレクタ)25で反射させる。反射したビーム2
8は、ビ−ムスブリッタ29で反射して角度センサ23
へ入射する。そして、角度センサ23においてビーム2
7の送出角度が測定される。
【0018】次に、本題である精捕捉追尾センサ(FP
センサ)3と精捕捉追尾機構(FPM)4の駆動軸のロ
ーテーション量の測定方法について説明する。まず、内
部光学部1から送信ビーム9を試験装置20へ出射して
おく。この状態で、精捕捉追尾機構(FPM)4を1軸
ずつ駆動させ、その駆動軸を角度センサ23に写し取
り、角度センサ23と精捕捉追尾機構(FPM)4のX
Y軸の関係を調査する。角度センサ23に写し取った精
捕捉追尾機構(FPM)4のX軸の駆動軸方向と同じ方
向に送信ビーム9が振れるような2軸駆動機構22の駆
動方向を角度センサ23の出力より見つける。
【0019】次に、内部光学部1に試験装置20からの
ビーム27を入射させ、内部光学部1を精捕捉追尾状態
にする。そして、精捕捉追尾機構(FPM)4のX軸の
駆動軸方向と同じ駆動軸方向に、2軸駆動機構22をS
IN波信号で振る。このとき、精捕捉追尾センサ(FP
センサ)3で検出される角度誤差量が制御系のゲイン分
拡大されて精捕捉追尾機構(FPM)4の駆動信号とし
て現れる。
【0020】したがって、精捕捉追尾機構(FPM)4
のX軸、Y軸の駆動信号の比から精捕捉追尾センサ(F
Pセンサ)3と精捕捉追尾機構(FPM)4の軸のロー
テーション量を高精度に求めることができる。これによ
り、精捕捉追尾機構(FPM)4の駆動軸と角度センサ
23との関係が分かるので、必要があれば、精捕捉追尾
機構(FPM)4への制御信号を補正することにより、
捕捉追尾の高精度化を図ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、精捕捉追尾センサの角度検出軸と精捕捉追尾機構の
駆動軸とのローテーション方向のアライメント誤差を正
確に測定でき、かつ補正できるので、厳しい機械精度を
要求することなく、精捕捉追尾機構における駆動軸のロ
ーテーション量を高精度で測定できるという利点が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態による衛星間光通信機器
と試験装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 内部光学部 2 粗捕捉追尾センサ 3 精捕捉追尾センサ 4 精捕捉追尾機構 5 光行差補正角度センサ 6 光行差補正駆動機構 7 光送信器 8 光受信器 9 送信ビーム 10〜14 ビームスプリッタ 20 試験装置 21 コリメータ光源 22 2軸駆動機構(2軸駆動手段) 23 角度センサ(角度検出手段) 24 シャッタ 25 コーナーキューブリフレクタ 26,27,28 ビーム 29 ビームスプリッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/22

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射するレーザビームを捕捉する精捕捉
    追尾機構を有する衛星間光通信機器に、2軸駆動手段が
    設けられた試験装置を対向させ、前記衛星間光通信機器
    を前記試験装置からのレーザビームを追尾する精追尾状
    態にし、前記試験装置の前記2軸駆動手段を前記衛星間
    光通信機器の前記精捕捉追尾機構の一方の軸方向と全く
    同じ方向に駆動させ、そのときの前記精捕捉追尾機構の
    他方の軸方向の駆動信号成分に基づいて、前記精捕捉追
    尾機構における駆動軸のローテーション量を測定するこ
    とを特徴とする衛星間光通信機器の駆動軸アライメント
    誤差測定方法。
  2. 【請求項2】 前記試験装置は、前記2軸駆動手段の駆
    動軸の角度を検出する角度検出手段を備え、 前記精捕捉追尾機構の駆動軸のローテーション量と前記
    試験装置の前記角度検出手段によって検出された前記2
    軸駆動手段の駆動軸の角度に基づいて、精捕捉追尾機構
    への制御信号を補正することを特徴とする請求項1に記
    載の衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方
    法。
  3. 【請求項3】 前記精捕捉追尾機構における駆動軸のロ
    ーテーション量は、前記精捕捉追尾機構のX軸、Y軸の
    駆動信号の比から求められることを特徴とする請求項1
    または2記載の衛星間光通信機器の駆動軸アライメント
    誤差測定方法。
JP9145607A 1997-06-03 1997-06-03 衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法 Expired - Lifetime JP3027964B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9145607A JP3027964B2 (ja) 1997-06-03 1997-06-03 衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9145607A JP3027964B2 (ja) 1997-06-03 1997-06-03 衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10336110A JPH10336110A (ja) 1998-12-18
JP3027964B2 true JP3027964B2 (ja) 2000-04-04

Family

ID=15388961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9145607A Expired - Lifetime JP3027964B2 (ja) 1997-06-03 1997-06-03 衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3027964B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10336110A (ja) 1998-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4729104B2 (ja) レーザ通信のための捕捉、指示、および追跡アーキテクチャ
US5592320A (en) Satellite communications system
US5258764A (en) Satellite orientation detection system
US10659159B2 (en) Combined imaging and laser communication system
EP0911996B1 (en) Optical space communication apparatus
US20230006739A1 (en) Point ahead offset angle for free space optical nodes
EP3591425A1 (en) Laser ranging system utilizing sensor in same optical path as emitting laser
Chen et al. Overview of the optical communications demonstrator
JPH10163982A (ja) 光による自由空間での遠隔のデータ伝送のための方法および装置
JP3132690B2 (ja) 光空間伝送装置
JP3027964B2 (ja) 衛星間光通信機器の駆動軸アライメント誤差測定方法
US7146105B1 (en) MEMS-based optical wireless communication system
JP2007010636A (ja) レーザ測距装置
KR102254132B1 (ko) 김발 성능 시험 장치 및 방법
JP3206993B2 (ja) 双方向光空間伝送装置
EP0100357B1 (en) Methods and means for utilizing apodized beams
US5221985A (en) Optical communication system
JPH08292262A (ja) 光波距離計
JP2518066B2 (ja) レ―ザビ―ム方向制御装置
JPH08204640A (ja) 光空間伝送装置
RU2155323C1 (ru) Оптико-электронная система поиска и сопровождения цели
JPH08223117A (ja) 光空間伝送装置
RU170789U1 (ru) Многоканальная оптико-локационная система
JPH10253384A (ja) 軌道上アライメント検出装置
US20240201691A1 (en) Auto-alignment laser pointing system

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991130