机载激光通信环境适应性及关键技术分析

首先介绍了机载激光通信系统的重要地位和国内外发展概况,重点阐述了机载激光通信系统特殊的外部环境约束条件,并对机载激光通信系统中的主要关键技术进行分析,最后指出了机载激光通信系统应用方向和发展趋势.     

激光通信及其在潜艇通信中的应用

概述了激光通信的发展现状,分析了长波对潜通讯方式及存在的问题,指出ELF和VLF潜艇通信系统在潜艇安全深度与信息传输速度方面存在着矛盾.分析了蓝绿激光对潜通信的特点及实现方案,我国在此方面已取得了可喜的进展.     

基于激光潜艇通信的光信道综述

激光对潜通信系统能够以较快的速率发送信号到一定的深度海水,该通信系统在对潜通信中有着重要作用。通过对激光对潜通信的研究背景、国内外研究现状以及研究方法的分析,以及海水信道光学特性的研究,说明了研究激光对潜通信上行信道的必要性,特别是对海水-空气界面的模拟仿真。并认为以蓝绿激光通信系统为主,甚低频(VLF)和极低频(ELF)系统为辅的通信系统是未来激光对潜通信的主要发展方向。     

激光对潜通信仿真系统中纠错码性能研究

蓝绿激光对潜通信系统大大提高了潜艇的安全深度和通信速度,备受各国军方的重视.为提高信息传输的可靠性,可采用差错控制技术.建立了激光对潜通信仿真系统,分析了RS码、Turbo码、LDPC码的纠错原理和特点,利用Simulink建立了相应的编译码器,对三种纠错码的性能进行了比较.     

机载激光猝发通信技术研究

激光猝发通信技术是机载通信中的关键技术,其能够较好适应空战环境,满足实际通信需求,因此,在战斗机飞行中采用激光猝发通信技术能起到较好作用.在通过激光猝发通信技术记性通信时,须对ATP技术进行应用,建立机载激光数据链路,以实现战斗机间的正常通信.虽然我国的相关技术有了较大发展,但是在实际应用过程中,受人为因素及外部客观因素的影响,通信设计依旧存在较大问题.因此加强对激光猝发通信技术的分析哟有着重要作用.本文主要以机载激光猝发通信技术作为研究对象,提出了一些建议.     

低密度奇偶校验码在激光对潜通信系统中的应用研究

激光对潜通信系统光信道对光信号衰减极大,致使系统误码率增加,严重影响了通信系统的性能。因此必须采用具有极强纠错能力的差错控制编码技术来提高数据传输的可靠性,获得良好的通信效果。低密度奇偶校验码(LDPC码)是目前已知的距离Shannon限最近的纠错码。首先介绍了激光对潜通信系统的组成,然后分析了LDPC码的编译原理,最后仿真验证了在激光对潜通信系统中LDPC码的性能。结果表明LDPC码降低了系统误码率,改善了系统性能。     

采用滑模观测器的机载激光通信视轴精度控制

为了提高机载激光通信系统在机体振动和机械摩擦等扰动下的视轴对准精度,提出了一种基于滑模观测器的反步滑模控制方法。首先建立了机载激光通信系统的数学模型,然后通过设计的滑模观测器对扰动值进行估计,同时针对指令转换模块、激光通信模块和电机模块逐步设计了反步滑模控制律,实现对机载激光通信系统视轴的高精度控制。实验结果表明:提出的方法与分数阶PID控制方法相比突出了更优的快速性和准确性,响应时间仅为0.4 s,最大空间对准误差仅为0.3 m,设计的滑模观测器能够快速、准确地估计出扰动值,响应时间仅为0.3 s,最大估计误差分别仅为0.1 m/s、0.06 (°)/s2 和0.07 A/s,大幅提高了机载激光通信系统中视轴的对准精度。     

激光对潜通信的发展及存在的问题

分析了信息化条件下对潜通信的军事需求,介绍了激光对潜通信的优势,以及国内外激光在对潜通信研究领域的历程和进展,讨论了激光对潜通信目前在工程应用遇到了技术难点。     

对潜通信系统及其发展探讨

文中首先介绍长波通信的特点以及对潜长波通信系统的组成,然后进一步论述VLF、ELF两种通信方式的优缺点,最后根据外军的动态,展望未来利用蓝绿激光技术发展对潜通信系统的趋势。     

潜艇通信中激光技术的作用及前景

本文以超短波潜对岸通信和超长波岸对潜通信为前提。综述激光通信的发展,论述激光传输特性、激光器件特性和接收机滤光器特性及发展趋势。     

双机之间激光通信ATP技术研究

机载激光通信系统中,激光光束的对准是通信能否进行的关键,采用ATP(捕获、跟踪和瞄准)技术来解决两机光端机的对准问题。主要进行了两机之间信标光捕获方法研究以及对跟踪和瞄准光学系统进行设计。给出了具体计算的原理方法和数学模型,同时对ATP系统的跟踪和瞄准精度指标进行确定。     

一种高可靠性的保密野战通信系统方案

针对野战环境,特别是野战车辆对通信的需求,在总结以往通信系统设计经验的基础上,根据现在通用的各种通信手段及未来可能大量运用的通信手段,提出了一套野战通信系统方案。该系统方案在融合有线、无线、卫星、光纤等各种常规通信手段的基础上,增加了具有组网灵活、保密性强等优点的激光通信手段,比以往常用的野战通信系统更具灵活性、可靠性和保密性。分析表明,该通信系统可以适应许多野战通信的场合,有相当广泛的实用价值。     

外军潜艇通信装备发展趋势研究

随着计算机技术的发展,各种各样的通信手段被连接到一起形成网络,潜艇已经成为未来海军网络中心战的完全参与者。为了适应这种需要,潜艇的通信装备必须进行改革。改革的方案主要集中在通信天线、单双向通信浮标、潜艇间声学通信链、潜艇与UUV间通信、潜艇与声学网关浮标通信、潜艇与卫星通信以及各种规格和性能的声学射频网关浮标通信。美国和英国在潜艇通信领域已经取得了很大的进步,他们代表着世界上最先进的技术和发展趋势。     

星间激光通信不确定区域扫描补偿技术研究

针对卫星激光通信过程中初始捕获产生的相对运动偏移误差,建立了星间激光通信的相对运动补偿模型。该模型只需提供较少的星历表查询,就能得到高精度补偿数据。仿真实验结果表明,该模型可以减小不确定区域扫描过程中产生的偏移误差,在星间激光通信过程中实现了高概率、快速建立激光通信链路。     

基于浮空平台的星地激光中继通信系统设计

针对星地激光通信受大气环境影响较大,无法全天候工作的难题,可考虑在18~22 km的平流层高度部署星地激光中继通信系统。其中卫星与平流层中继系统间采用激光通信,平流层中继系统与地面间采用大容量毫米波通信,基本消除大气环境(云、雨、雾、大气湍流等)对激光通信的影响,提高星地激光馈电链路可用度。受限于平流层平台成熟度不足,需首先开展基于成熟浮空平台的星地激光中继通信系统研究,先期对缓慢移动浮空平台搭载激光通信载荷与卫星间链路对准,激光通信载荷在浮空平台顶部柔性表面安装可行性等关键技术进行验证,为后续在平流层高度部署临近空间信息网络提供技术支撑。     

基于Turbo码的TFSK技术性能研究

在蓝绿激光对潜通信中,应用时频调制(TFSK)技术使系统具有良好地抗频率选择性衰落的特性,将具有极强的纠错能力的Turbo码引入会进一步提高系统的性能.以蓝绿激光对潜通信系统为平台,基于Turbo码对TFSK技术作了深入研究,提出了基于边带相关算法的解调方案,使无线光通信系统的性能得到了提高,经Matlab仿真验证,系...     

卫星相干激光通信系统与技术发展

自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSOC)尤其是基于相干体制的卫星激光通信,正逐渐成为突破微波通信瓶颈、建设天地一体化网络、实现高速数据传输的重要手段.总结了欧空局、德国、日本及国内卫星相干激光通信的重要进展,给出了成功验证的相干激光通信系统的激光器、传输速率、多普勒频...     

机载空间激光通信终端的参数辨识跟踪方法研究

针对机载空间激光通信终端的机动形式多样性,建立了机载激光通信终端运动模态,应用改进的递归最小二乘法实现观测数据加权,将参数辨识方法和卡尔曼模型结合,动态调整卡尔曼模型中的状态转移矩阵,实现对机载激光通信终端的机动跟踪。构建机载空间激光通信的跟踪实验平台,模拟机载激光通信终端多种运动模式的实验表明,本文的参数辨识卡尔曼算法具有跟踪精度高和响应时间短,且具备多种动动模式的跟踪适应能力。