卫星激光通信复合轴光跟瞄装置及控制方法

摘要

一种卫星激光通信复合轴光跟瞄装置及其控制方法，主要用于卫星激光通信终端瞄准、捕获及跟踪系统的高精度大范围跟踪。该装置采用粗跟瞄系统和精跟瞄系统相结合的复合轴系统，以及粗跟瞄系统卸载精跟瞄系统的控制方法。粗跟瞄系统采用独特的旋转双棱镜结构，具有在较大角度范围以较高精度扫描的特点。捕获跟踪传感器采用单个CMOS传感器进行变视场、变采样率的三段式开窗，通信跟踪探测器采用普通四象限探测器。本发明采用低带宽旋转双棱镜粗跟瞄系统与高带宽精跟瞄系统进行动态的、自适应的带宽匹配实现复合轴系统的高动态范围平稳跟踪，在卫星激光通信高精度激光链路系统中具有广阔的应用前景。

主权项

1、一种卫星激光通信复合轴光跟瞄装置，包括发射信标光(L1)、接收信标光(L2)和通信激光(L3)，其特征在于该装置由粗跟瞄系统(21)、望远镜系统(22)、精跟瞄系统(23)、第一透反镜(M1)、第二透反镜(M2)、第三透反镜(M3)、半透半反镜(M4)、捕获跟踪传感器(24)、超前瞄准系统(25)、通信跟踪传感器(26)和信号接收机(27)组成，上述元部件的位置关系如下：按所述的接收信标光(L2)进入的方向，依次是所述的粗跟瞄系统(21)、望远镜系统(22)、精跟瞄系统(23)、第一透反镜(M1)、第二透反镜(M2)、第三透反镜(M3)、半透半反镜(M4)和所述的信号接收机(27)，在所述的第二透反镜(M2)的反射光设置所述的捕获跟踪传感器(24)，在所述的半透半反镜(M4)反射光方向设置所述的通信跟踪传感器(26)；所述的发射信标光(L1)经所述的第一透反镜(M1)反射后进入所述的精跟瞄系统(23)，反射后，再经所述的望远镜系统(22)和所述的粗跟瞄系统(21)后向对方发射；所述的接收信标光(L2)进入所述的粗跟瞄系统(21)，经所述的望远镜系统(22)准直再经所述的精跟瞄系统(23)反射后，透过所述的第一透反镜(M1)，由所述的第二透反镜(M2)反射的光由所述的捕获跟踪传感器(24)探测，由所述的第二透反镜(M2)透射的光透过所述的第三透反镜(M3)后，经所述的半透半反镜(M4)反射的光进入所述的通信跟踪传感器(26)，透过所述的半透半反镜(M4)的光进入所述的信号接收机(27)；所述的通信激光(L3)经所述的第三透反镜(M3)反射后，透过所述的第二透反镜(M2)和所述的第一透反镜(M1)进入所述的精跟瞄系统(23)，反射后由所述的望远镜系统(22)扩束准直后经过所述的粗跟瞄系统(21)发射。