1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海市现代光学系统重点实验室， 教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海 200093
2 复杂航空系统仿真重点实验室，北京 100076
液晶光学相控阵因其体积小、结构简单、易于集成、功耗小以及其能够对运动中的目标进行自动捕获、瞄准和跟踪的特点，被研究人员广泛关注，以期能够满足未来空间通信与**发展的需求。从性能指标的角度对国内外液晶光学相控阵光束精确偏转的研究进展进行了介绍并对改善性能方法进行了总结，也介绍了液晶光学相控阵在多址通信与高能激光相控系统中的研究进展，以期为今后液晶光学相位控的研究提供参考。
激光与光电子学进展
2021, 58(17): 1700007
1 中国科学院光束控制重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
在空间激光通信领域中,APT(捕获、瞄准、跟踪)技术是核心技术之一,是建立可靠通信链路的重要保证。传统APT技术一般采用机械式转动来实现转向控制,存在体积大、转动惯量大、功耗高等缺点,无法满足空间激光通信轻小化、低功耗等实际要求,因此对非机械式光束扫描技术的研究具有重要意义。与传统APT技术相比,光学相控阵技术具有高扫描精度、随机偏转、稳定性好等优点,是目前非常有潜力的非机械式光束扫描技术之一,其中基于液晶材料的光学相控阵技术发展迅速。简要介绍了光学相控阵用于光束扫描的基本原理,综述了基于液晶材料的光学相控阵研究现状,分析了液晶光学相控阵用于光束扫描过程中的响应速度、偏转效率和偏转精度这3大关键性能指标以及影响因素,对提高关键性能的途径作了简要总结。
光通信 光学相控阵 光束扫描 液晶 捕获、瞄准、跟踪 激光与光电子学进展
2019, 56(11): 110002
分析了不在同一轨道平面的光通信终端搭载卫星的相对运动模型，通过对终端万向节指向的补偿校正来提高扫瞄捕获概率，缩短激光链路的建立时间，并对通信过程中的接收光束在电荷藕合器件靶面坐标系中的坐标值进行修正，减弱对快速倾斜镜的高带宽限制.最后对相对运动模型进行解算，依据方案对捕获和跟踪过程的补偿设计进行数值仿真，结果表明本设计方案可以消除由于卫星相对运动引起的光束指向偏差.该方案简化了系统结构，降低了系统复杂性，减少了能量消耗，同时易于星载计算机程序实现.
光通信 卫星相对运动 捕获瞄准跟踪系统 光束指向补偿 Optical communication Satellite relative motion APT system Beam direction compensation
长春理工大学,光电工程学院,吉林,长春,130022
复合轴APT控制子系统是自由空间激光通信系统中重要组成部分和关键技术,其中粗跟踪伺服单元主要完成高概率,快速捕获和高稳定、高精度跟踪.通过对影响粗跟踪精度的动态滞后误差、平台振动误差和CCD光斑检测误差进行理论分析与MATLAB仿真,并根据复合轴APT结构特性对粗跟踪伺服带宽进行优化选择,使其既能满足粗跟踪精度要求,又能使APT复合轴控制总精度达到最优,最后结合课题建立星际激光通信系统复合轴APT实验系统,实验结果与理论分析和仿真基本一致.
自由空间激光通信 捕获、瞄准、跟踪 复合轴控制 粗跟踪 带宽
长春理工大学,光电工程学院,吉林,长春,130022
在简要介绍典型自由空间激光通信系统组成的基础上,重点分析APT粗跟踪链路的特性,并从功率的角度分别对链路发射、传输、接收单元定量描述,对光斑探测CCD相机单元的噪声源种类、特性以及有效抑制的措施进行研究,对不同环境的背景光特性和抑制措施进行分析,得到光斑探测信噪比.在理论分析的基础上对部分关键器件进行选取和系统优化设计,使粗跟踪链路满足任务要求.
自由空间激光通信 捕获、瞄准、跟踪 粗跟踪组件 信标 信噪比
1 电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054
2 电子科技大学,通信与信息工程学院,四川,成都,610054
在空间交会激光理论分析和模拟实验研究.建立了光学天线扫描捕获的理论模型,在此基础上对影响系统捕获性能的各主要参量之间的关系进行了数值仿真分析.将分行式螺旋扫描引入到激光雷达APT系统中,建立了数学模型并进行了数值仿真.根据仿真结果提出并优化了螺旋扫描方式,取得了良好的效果.
捕获、瞄准、跟踪 激光雷达 扫描 仿真
