卫星光通信关键技术与演示系统光学天线

针对卫星间光通信链路需求,分析了卫星间激光通信系统关键技术分布。介绍具有自动跟瞄功能的激光通信系统光学天线构成方式,对主要性能参数进行了设计和计算。     

舰船间激光通信系统视轴捕获技术

空间激光通信逐渐成为舰船间通信新型手段,但捕跟问题是舰船间激光通信最大的难点,阐述了舰船间激光通信捕获特点,分析了舰船间激光通信捕获系统的组成、工作原理和捕获策略,并着重研究捕获概率和捕获时间的影响因素,通过理论建模分析,优化捕获系统中的参数,包括捕获概率、捕获不确定区域,以及捕获时间等.结合具体使用器件对捕获系统参数进行了设计,并通过野外舰船间试验对其进行测试,实验结果测试捕获概率优于98%,不确定区域大小为26mrad,捕获时间优于30s.     

调制反射激光通信系统及关键技术

针对传统自由空间激光通信(FSO,Free-Space Optical Communication)两端都需要装载光端机,体积、重量、功耗较大,应用受到限制的问题,提出了一种基于调制反射器(MRR,Modulating Retro-Reflector)的自由空间激光通信技术。调制反射激光通信系统为非对称系统,免去了系统的一个光端机,减轻了系统的体积、重量和功耗,能够有效地解决传统自由空间激光通信系统的应用限制。     

深空激光通信的研究现状及关键技术

空间光通信因其体积小、质量轻、数据率高,已经得到世界各国的普遍重视,尤其是近地卫星光通信系统的在轨实验的成功,使人们建立起用激光进行深空通信的信心,本文以国外两个典型的深空激光通信系统为依据,深入分析了深空激光通信系统的特点,提出了制约深空激光通信系统的关键技术,给出了未来深空激光通信技术的研究方向,为我国开展深空激光通信的研究提供参考。     

后向散射对陆战激光通信影响分析

激光通信抗干扰能力强、保密性好,非常适用于陆战条件下抗电磁干扰通信,对提升陆军作战能力具有重大推动作用。陆战环境复杂烟尘较重,发射的激光受到大气后向散射的影响会反射到己方的接收系统中,对接收产生一定影响,因此必须对激光通信系统后向散射的强度进行分析。根据陆战激光通信系统的特点,对收发独立口径和收发共口径的两类激光通信光系统大气后向散射进行了分析,并对系统发散角、接收视场、光轴间距等参数与后向散射强度的关系进行了仿真,为优化系统参数、减小大气后向散射对系统影响提供了参考。     

空间光通信ATP技术及其进展

对自由空间激光通信光束自动捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统的结构与系统主要技术指标进行了分析和讨论。通过对其中典型系统的介绍,进一步描述了ATP技术的最新进展,论证了空间激光通信的可行性。     

航天与航空

NASA开发了一个新型激光太空通信系统,能将卫星通信的速率提高到类似于地球上高速光纤网络的水平。NASA首个激光通信系统与月球探测器集成"月球激光通信演示验证"(LLCD)的太空终端是NASA首个高数据速率激光通信系统。近期NASA又将其集成到了"月     

美国空间激光通信研究发展概况及现状

从NASA和MIT Lincoln实验室两大研究机构出发来探索美国激光通信的发展趋势,主要介绍了以LCDS系统为例的美国激光通信系统的关键技术和单元部件,对光、机、电系统的综合处理,以及各系统的优化方法和主要指标。     

弱湍流环境下基于OFDM的大气激光通信系统性能分析

大气激光通信作为一种新型无线接入方式备受关注,但是大气中存在的湍流效应会使系统信道不稳定,对传输性能产生影响。为了充分发挥大气激光通信的优势,提高传输速率,改善系统性能,将OFDM技术与大气激光通信相结合并建立OFDM系统仿真模型,分析在弱湍流环境下不同子载波调制方式、不同子载波数以及不同循环前缀长度等因素对OFDM系统误码性能的影响,为OFDM在大气激光通信系统中的应用提供了合理的参数选择依据。     

大气信道无线激光通信系统设计方法研究

大气信道是制约无线激光通信链路性能提高的一个重要约束条件。为了提升通信系统性能,使其能适应远距离、高速率、低误码率的传输需求,在进行系统级设计时根据大气信道激光传输特性进行总体设计与分析是十分必要的。首先对大气激光传输特性展开研究,在实验的基础上对大气湍流、大气衰减效应进行了分析;然后从大气信道约束的角度出发,分析了大气信道中光端机的光学发射天线、光学接收天线、通信系统、瞄准跟踪等子系统的设计方法以及相应的设计参数和优化方法;最后给出了一套大气信道无线激光通信系统的总体设计实例。     

宽带卫星通信和星际链路间激光通信的应用前景

提出了由于信息化社会、Internet、Intranet和多媒体技术的出现,从而要求卫星通信向多体制、多功能发展。文中着重分析了具有独特优点的激光通信在宽带卫星通信和星际链路中的现实商用前景。     

由YAG和掺钕光纤组成两级光功率放大技术研究

光通信技术因其通信容量大、保密性好等优点成为星间通信的未来趋势。光功率放大技术是解决光学星间链路的技术之一,以满足星间远距离通信需求。提出一种两级光放大技术,第一级采用掺钕（Nd3＋）光纤放大器,获得1W输出功率,第二级采用固态Nd：YAG放大器,是基于两个掺杂浓度为1%的Nd：YAG晶体构成的放大器。经过优化设计后,总输出功率增加到3.5W。采用晶体放大器,可有效提高放大器空间抗幅照能力,可应用于相干星间光空间通信。     

Principle demonstration of fine pointing control system for inter-satellite laser communication

Due to high data rates and reliability,inter-satellite laser communication has developed rapidly in these days.However,the stability of the laser beam pointing is still a key technique which needs to be solved;otherwise,the beam pointing jitter noise would reduce the communication quality or,even worse,would make the inter-satellite laser communication impossible.For this purpose,a bench-top of the fine beam pointing control system has been built and tested for inter-satellite laser communication.The pointing offset of more than 100rad is produced by the steering mirror.With beam pointing control system turned on,the offset could be rapidly suppressed to lower than 100 nrad in less than 0.5 s.Moreover,the pointing stability can be kept at 40 nrad for yaw motion and 62 nrad for pitch motion,when the received beam jitter is set at 20rad.     

卫星光通信中平台抖动补偿技术研究

以卫星光通信系统为例,对空间光通信系统中光学平台的抖动进行了分析。研究了一种自调节前馈补偿技术,通过自适应信号处理或对前馈控制器进行直接优化,可对光学平台的抖动进行有效抑制。     

编队小卫星星间通信系统的发展和趋势

介绍了国内外LEO/MEO编队小卫星星间通信系统的发展和研究现状及其关键技术,分析了LEO/MEO小卫星编队飞行系统的优点,最后给出发展我国LEO/MEO编队小卫星星间通信系统的几点建议.     

采用EDFA的空间光通信系统模型

介绍了空间光通信系统的基本结构,并根据长距离星间链接的特点,提出一种采用EDFA技术的光发射机和光接收机模型,以实现大功率激光输出和接收机的高灵敏度。提出一个622 Mb/s系统的功率预算方案,通过分析,证明该方案是能够实现的。     

Zenith pass tracing of the inter-satellite linkage antenna

The inter-satellite linkage antenna of the user satellite uses the Elevation-over-Azimuth type,and the zenith pass problem occurs during tracing TDRS. Firstly,the movement laws of the inter-satellite linkage is introduced for predicting the movement of the user satellite antenna. Then,the potential zenith pass moment is analyzed in detail. Some special orbits for the user satellite that can avoid the blindness zone are obtained. Finally,the zenith pass tracing strategies for the user satellite antenna based on the mechanical tilting are designed by using the trajectory preprocessor. The designs are based on the predicting results of the movement laws of the inter-satellite linkage. The strategies are proved to be reasonable and feasible for solving the zenith pass problem by simulation.     

自由空间激光通信技术及其发展

对自由空间激光通信技术和空间微波通信技术的优缺点进行了分析和比较 ,描述了空间激光通信系统的关键技术 ,简单介绍了国际上几个前沿国家在该领域的现状和发展趋势。     

利用X射线脉冲星的星间差分联合定位方法简

Relative navigation traditionally using inter-satellite links demands higher inter-satellite time synchronization, and has no ability of absolute positioning and timing. In this paper, we propose a relative navigation model of X-ray pulsar-based co-localization. The main satellite receives the radiation pulse signal from X-ray pulsars, and sends the arrival time and individual pulse's feature to adjacent satellites through inter-satellite links. Then by detecting the inter-satellite time difference of X-ray pulsar signals we can establish the location equation to find the inter-satellite relative position. We deduce the error correction equation of the pulse TOA prediction model and analyze the identifiability of individual pulses of the pulsar. The method proposed in this paper is less influenced by the TOA prediction model, ephemeris error, etc. It is helpful for achieving on-line self-adaption correction of the TOA prediction model and combined orbit determination of satellite constellation.