发明名称 空间碎片探测成像及通信系统
摘要 空间碎片探测成像及通信系统,属于空间目标探测与信息传输技术领域,包括空间碎片探测与跟踪子系统、通信粗跟踪子系统、成像与通信精跟踪子系统以及跟踪转台子系统;空间碎片探测与跟踪子系统、通信粗跟踪子系统、成像与通信精跟踪子系统放在跟踪转台子系统上;空间碎片探测与跟踪子系统与成像与通信精跟踪子系统光轴平行,且并行排列;通信粗跟踪子系统与成像与通信精跟踪子系统光轴垂直;所述通信粗跟踪子系统中半反半透摆镜的反射方向对准成像与通信精跟踪子系统的接收方向。本发明通过光机结构设计,将激光测距、成像探测、激光通信高度结合,实现了对空间碎片的测量、成像及通信多功能一体化。
申请公布号 CN104570146B 申请公布日期 2017.02.22
申请号 CN201410814068.3 申请日期 2014.12.23
申请人 长春理工大学 发明人 付强;姜会林;江伦;安岩;赵义武
分类号 G01V8/10(2006.01)I 主分类号 G01V8/10(2006.01)I
代理机构 长春市吉利专利事务所 22206 代理人 李晓莉
主权项 空间碎片探测成像及通信系统,其特征是:包括空间碎片探测与跟踪子系统(1)、通信粗跟踪子系统(2)、成像与通信精跟踪子系统(3)以及跟踪转台子系统(4),其中空间碎片探测与跟踪子系统(1)、通信粗跟踪子系统(2)、成像与通信精跟踪子系统(3)放在跟踪转台子系统(4)上;空间碎片探测与跟踪子系统(1)与成像与通信精跟踪子系统(3)光轴平行,且并行排列;通信粗跟踪子系统(2)与成像与通信精跟踪子系统(3)光轴垂直;所述空间碎片探测与跟踪子系统(1)包括望远光学单元Ⅰ(10)、半反半透单元Ⅰ(11)、分光单元Ⅰ(12)、探测激光发射单元(13)、测距接收单元(14)、跟踪探测单元(15)以及跟踪处理单元(16),望远光学单元Ⅰ(10)、半反半透单元Ⅰ(11)以及分光单元Ⅰ(12)同光轴,且串联排列;探测激光发射单元(13)放在半反半透单元Ⅰ(11)的反射方向上,探测激光通过半反半透单元Ⅰ(11)的反射后,经望远光学单元Ⅰ(10)发射;测距接收单元(14)放在分光单元Ⅰ(12)的反射方向上,跟踪探测单元(15)放在分光单元Ⅰ(12)的透射方向上;碎片反射光经望远光学单元Ⅰ(10)、半反半透单元Ⅰ(11)以及分光单元Ⅰ(12)后,被测距接收单元(14)和探测跟踪单元(15)接收,完成碎片测距和跟踪成像;跟踪处理单元(16)根据成像产生控制信号控制跟踪转台子系统(4)转动,完成对碎片的跟踪;所述通信粗跟踪子系统(2)由半反半透摆镜(20)、望远光学单元Ⅱ(21)、分光单元Ⅱ(22)、粗信标接收单元(23)以及粗信标发射单元(24)组成;在半反半透摆镜(20)的透射方向上,望远光学单元Ⅱ(21)、分光单元Ⅱ(22)、粗信标接收单元(23)同光轴,且依次排列放置;所述粗信标发射单元(24)放在分光单元Ⅱ(22)的反射方向上,粗信标发射单元(24)发出粗信标光,通过分光单元Ⅱ(22)、望远光学单元Ⅱ(21)透射以及半反半透摆镜(20)反射后出射;粗信标接收单元(23)接收己方通信终端的粗信标光,对半反半透摆镜(20)进行控制,使粗信标光经半反半透摆镜(20)入射到成像与通信精跟踪子系统(3)中,完成对己方通信终端的粗跟踪;所述成像与通信精跟踪子系统(3)包括望远光学单元Ⅲ(30)、半反半透单元Ⅱ(31)、分光单元Ⅲ(32)、偏振成像单元(33)、光谱成像单元(34)、信息融合处理单元(35)、振镜单元(36)、分光单元Ⅳ(37)、精信号光发射和接收单元(38)以及通信光发射和接收单元(39),所述望远光学单元Ⅲ(30),半反半透单元Ⅱ(31)、分光单元Ⅲ(32)、偏振成像单元(33)同光轴,且串联排列;目标光经望远光学单元Ⅲ(30)、半反半透单元Ⅱ(31)、分光单元Ⅲ(32)透射,在偏振成像单元(33)上偏振成像;所述光谱成像单元(34)放在分光单元Ⅲ(32)的反射方向上,完成光谱成像;振镜单元(36)、分光单元Ⅳ(37)同光轴,且串联排列,设置在半反半透单元Ⅱ(31)的反射方向上;所述精信号光发射和接收单元(38)放置在分光单元Ⅳ(37)的反射方向上,所述通信光发射和接收单元(39)放置在分光单元Ⅳ(37)的透射方向上,精信号光发射和接收单元(38)发射精信号光经过振镜单元(36)反射入射到半反半透单元Ⅱ(31),经半反半透单元Ⅱ(31)反射入射到望远光学单元Ⅲ(30),经望远光学单元Ⅲ(30)出射;同时,目标发射的精信号光经望远光学单元Ⅲ(30),半反半透单元Ⅱ(31),振镜单元(36),分光单元Ⅳ(37)后由精信号光发射和接收单元(38)接收,根据接收的精信标成像产生控制信号控制振镜单元(36)转动,直至精信标成像在视场中心,完成对目标的精跟踪。
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