| 空间光通信中应用于精密指向的面阵探测器的定位精度分析与验证 |
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| 引用本文： | 王旭,涂成翔,张亮,王建宇.空间光通信中应用于精密指向的面阵探测器的定位精度分析与验证[J].红外与毫米波学报,2022,41(3):631-638. |
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| 作者姓名： | 王旭 涂成翔 张亮 王建宇 |
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| 作者单位： | 中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室，上海 200083;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室，上海 200083;上海科技大学 信息科学与技术学院，上海 201315,中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室，上海 200083;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室，上海 200083;中国科学院大学，北京 100049;上海量子科学研究中心，上海 201315 |
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| 基金项目： | Supported by the National Natural Science Foundation of China （U1738204）， the Shanghai Rising-Star Program （19QA1410400）， the Key Technologies Research and Development Program （2017YFA0303900）， the Youth Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences， the Shanghai Municipal Science and Technology Major Project （2019SHZDZX01）. |
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| 摘 要： | 为了实现空间光通信中高精度的链路，本文重点研究了影响面阵探测器对于目标定位精度的关键因素。首先从机理上分析了质心算法的误差，并仿真验证了满足空间无损采样条件的必要性。我们定义了NU值并以此为指标来量化探测器的非均匀性，随着NU自0开始线性增长，质心的定位误差持续增长但是速度放缓。当NU值为0.005时，最大定位误差为0.043 像素。在目标入射到光学系统的光强不断改变的条件下，NU值越小，质心位置越接近光斑的真实位置。我们通过实验测试了某种典型的CMOS探测器在不同光照强度下的像元响应，建立了像元响应非均匀性的数理模型，计算出NU值于线性响应范围内在0.0045到0.0048范围内波动。光斑质心定位精度的实验结果表明，绝对定位误差小于0.05 像素，可以满足高精度链路的需求，验证了理论和仿真的有效性。
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| 关 键 词： | 空间光通 信误差分析 定位精度 面阵探测器 非均匀性 |
| 收稿时间： | 2021/9/13 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/5/20 0:00:00 |
Analysis and verification of the positioning accuracy of a flat-panel detector used for precision pointing in space optical communication |
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| WANG Xu,TU Cheng-Xiang,ZHANG Liang and WANG Jian-Yu.Analysis and verification of the positioning accuracy of a flat-panel detector used for precision pointing in space optical communication[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2022,41(3):631-638. |
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| Authors: | WANG Xu TU Cheng-Xiang ZHANG Liang and WANG Jian-Yu |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | space optical communication error analysis positioning accuracy flat-panel detector nonuniformity |
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