卫星光通信技术

卫星光通信技术是一种崭新的卫星大容量通信技术,近几年来已得到了快速发展,整个系统已进入工程实施阶段。本文重点介绍了卫星光通信的基本技术和卫星光通信地球站的基本组成,概述了卫星光通信的现状和发展趋势。     

空间光通信ATP系统中光信号处理技术研究

讨论了自由空间光通信ＡＴＰ系统中位置误差信号的提取，高噪声背景下微弱光信号的检测方法以及如何选择合适的光电探测器。选择依据主要是：位置分辨率，接收视场角和灵敏度。     

卫星间光通信

应用卫星间链路(ISL)技术,可将航天飞机和地球观测卫星采集的信息及数据传送给地面中继站。 将来,无论是在卫星轨道上组装大型设备,还是利用轨道上的极小引力条件研制特殊材料,都需要机械手进行作业。在地面上控制这类机械手作业时,必须有非常便利且可靠的通信系统,将宽频带的动态图像信号在轨道与地面间自由地传送。一般容量的通信系统无法完成这一重任,这将阻碍人类对宇宙的开发。而包含卫星间光通信技术在内的卫星通信技术,     

卫星光通信系统及其发展

本文首先介绍了卫星光通信系统的组成,然后重点介绍了其关键技术,发展趋势及今后研究的重点。     

卫星光通信技术发展及其影响因素分析

论述了卫星光通信技术目前的发展状况、研究意义、技术应用背景和发展趋势,分析了各国卫星光通信技术发展及研究状况,为我国卫星光通信技术的发展提供了一定的借鉴;阐述了空间环境对卫星光信息传输的影响问题,并分析了进行空间环境对卫星光通信器件和终端性能的影响因素,论述了进行研究的必要性。     

国际卫星光通信技术发展

回顾了各国卫星光通信发展的历史,并分析了卫星光通信技术的发展趋势。对于今后商业上对卫星光通信的需求作了介绍和分析。     

卫星相干光通信的研究进展及趋势

卫星相干光通信是卫星通信中最具潜力的选择.简述了相干光通信的原理和优势,全面介绍了卫星相干光通信的研究历程、现状和发展趋势.     

卫星光通信中的调制技术研究

分析和比较了光通信中脉冲位置调制(PPM)、多脉冲位置调制(MPPM)两种调制方式的功率利用率、频带利用率、抗干扰能力等方面的性能.分析表明,MPPM性能较好,适合于卫星光通信.     

小卫星编队光通信系统设计

根据小卫星编队的特点,针对特定编队进行了模型仿真.分析了卫星平台振动对系统编队小卫星间光通信链路的影响,以此为根据对光通信链路进行了预算.提出了比较实用有效的编队小卫星间通信的系统设计.     

自由空间光通信系统中ATP技术的研究

对目标的捕获、跟踪和瞄准（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，Ｔｒａｃｋｉｎｇ，Ｐｏｉｎｔｉｎｇ－ＡＴＰ）技术进行了理论分析和实验研究，ＡＴＰ实验系统光路的主要参数为：信标光束散角：２αｂ＝５ｍｒａｄ；光接收天线视场：２βω＝１０ｍｒａｄ；搜索扫描范围：２α≥±１°，２β≥±１°；安装天线误差：≤０．５°。并在１．６ｋｍ距离上进行了实验验证，实验结果与理论分析基本一致。     

卫星光通信中光束跟瞄技术研究

卫星光通信中,两个光通信终端同时对来自对面终端的光束进行跟踪,跟踪误差为时间和统计上的联合随机变量.讨论了跟踪误差对光功率接收的影响,对双向跟踪的稳态条件进行了估计.最后,以开关键控脉冲调制和直接检测方式的卫星光通信为例,通过仿真分析了跟瞄误差对光通信的影响.     

空间辐射环境对卫星光通信系统误码率的影响

为了提高卫星光通信系统的空间抗辐射性能,开展了空间辐射损伤对卫星光通信系统的误码率影响研究。建立了空间辐射损伤的误码率模型,并基于该模型对光源和光电探测器辐射损伤条件下的系统误码率进行了数值计算。结果表明γ射线辐射和质子辐射均能对通信系统误码率造成几个量级的下降,需要增加合理的空间辐射屏蔽单元或者选择空间抗辐射性能较高的零差BPSK工作模式。     

国外卫星激光通信系统技术及新进展

新世纪,科技发展日新月异,采用高频激光进行空间卫星通信已经成为现代通信技术发展的新热点。卫星光通信是人们经过多年探索并于近几年取得突破性进展的新技术。它是一种崭新的空间通信手段,利用人造地球卫星作为中继站转发激光信号,从而实现在多个卫星之间以及卫星与地面设备之间的通信。由于卫星光通信具有诸多优点,所以吸引着各国专家锲而不舍的探索。近几年,美国、欧空局各成员国、日本等国都对卫星光通信技术极其重视,对卫星光通信系统所涉及的各项关键技术展开了全面深入的研究。随着遥感器分辨率不断提高,对传输速率的要求也越来越高…     

等离子体环境对卫星光通信系统的影响分析

为了研究空间等离子体环境对卫星光通信系统的影响,利用等离子体的特征频率,分析了等离子体对激光传输信号的影响,结果表明等离子体对激光信号的衰减很小,可以忽略.进一步分析了等离子体对卫星表面的充放电过程,结果表明100 eV低能等离子体对卫星起不到干扰破坏的作用,300 eV以上中等能量的等离子体可以有效地干扰卫星的正常工作.     

高能带电粒子对卫星光通信系统的影响分析

高能带电粒子环境是影响卫星光通信系统性能的重要因素之一,分析了由高能带电粒子引起的单粒子翻转效应及总剂量效应(Single Event Upset),分析结果表明,为了有效减小卫星光通信器件的单粒子翻转率,需要对轨道倾角和轨道高度进行优化设计;而为了有效克服总剂量效应,除了简单的防护方法外,还可以考虑预留较多的系统富余量.     

自由空间光通信ATP技术的研究

自由空间光通信将成为一种可行且非常具有吸引力的通信方式．光束的捕获、跟踪和对准（ATP）是自由空间光通信中必须解决的关键技术之一，介绍了ATP系统的工作原理．详细论述了ATP系统组成、伺服控制系统的组成与工作流程、光束跟踪算法及其捕获方法．给出了该系统误差信号的处理方法．     

卫星间光通信中多场扫描捕获的仿真优化

在实际的卫星间光通信中，为保证对目标进行确定性捕获，需要采用多场扫描方式。多场扫描范围是多场扫描捕获的关键性参数，需要进行详细的分析。在已经建立的卫星光通信单场捕获模型的基础上，首先对卫星间光通信的多场捕获扫描问题进行了理论分析和模型建立，并以此为依据对多场扫描中的扫描范围的确定进行了研究。分析结果表明，为获得最短的总平均捕获时间需要对扫描范围进行最优化选择。为了便于工程应用，对此问题进行了数值仿真，基于仿真结果给出了多场扫描捕获中最优化扫描范围的确定经验公式。     

无线光通信ATP演示实验系统

针对空间无线光通信中捕获、瞄准和跟踪（ATP）技术的粗跟踪系统对信标光斑实时准确跟踪需求,为项目进一步工作提供基础,搭建了无线光通信ATP演示实验系统,分别对粗、精跟踪子系统进行了详细的介绍,利用该系统进行了运动目标的模拟跟踪实验。结果表明：粗跟踪可将运动误差控制在200μrad之内,使光目标始终维持在精跟踪视场内,精跟踪可将系统误差控制在15μrad,可满足通信需求。