[发明专利]空间光通信系统跟踪性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对空间光通信跟踪性能的测试和优化方法的改进。

背景技术

光束跟踪性能是空间光通信终端的关键技术指标之一，现有的测试方法为：设置激光光源和成像光学系统模拟跟踪信标光和跟踪接收探测器，在实验室内进行跟踪的单元性能测试，公开号为CN101072071的发明专利公开了一种空间光通信终端扫描跟踪性能测试方法，但该方法存在以下缺点：

(1)、受模拟装置特性的限制，只能针对发射和接收参数情况对终端的跟踪性能进行测试，并且跟踪精度和跟踪稳定性较差；

(2)、不具备完整的终端功能，无法与被测终端配合进行复合轴跟踪等系统指标测试；

(3)、无法进行测试跟踪信标光束散角、跟踪视域和跟踪帧频等参数变化对跟踪的影响和策略的对比优化分析。

发明内容

本发明为解决现有的空间光通信系统跟踪方法存在的只能针对发射和接收参数情况对终端的跟踪性能进行测试，并且跟踪精度和跟踪稳定性较差，无法与被测终端配合进行复合轴跟踪等系统指标测试，无法进行测试跟踪信标光束散角、跟踪视域和跟踪帧频等参数变化对跟踪的影响和策略的对比优化分析的问题，提出了一种空间光通信系统跟踪性能测试优化分析方法。本发明的方法由以下步骤实现：

步骤一、设定需要链路的两个卫星的相对位置和姿态，以及一段时间的实时相对位置和姿态的变化数据；

步骤二、将步骤一中设定的需要链路的两个卫星的相对位置和姿态以及一段时间的实时相对位置和姿态的变化数据预设在主控装置4中；

步骤三、将信号接收装置2和精瞄装置3都固定在粗瞄装置1上以随其改变光轴线的方向，所述粗瞄装置1能做水平面内转动和俯仰方向转动，并使信号接收装置2和精瞄装置3的光轴线相互平行，主控装置4的三个输入输出端分别与粗瞄装置1、信号接收装置2和精瞄装置3的输入输出端连接，粗瞄装置1、信号接收装置2、精瞄装置3和主控装置4共同组成跟踪设备A；

步骤四、通过主控装置4控制粗瞄装置1转动，使信号接收装置2对被测终端B发射的信标光进行扫描，当信号接收装置2扫描到被测终端B发射的信标光时停止扫描，并由精瞄装置3向被测终端B发射信标光，建立初始链路，然后根据主控装置4中预设的两个卫星的相对位置和姿态以及一段时间的实时相对位置和姿态的变化数据进行跟瞄，并记录跟瞄的结果，然后根据预设的实时相对位置和姿态的变化数据补偿两星间相对运动、卫星姿态运动和卫星平台振动对链路的影响；

步骤五、根据单向跟踪、双向跟踪、开环跟踪和闭环跟踪的扫描原则分别在主控装置4上设定多种跟踪方式、信标光的束散角、探测视域、探测帧频和接收信杂比的组合；

步骤六、根据步骤五设定的扫描原则通过主控装置4控制信号接收装置2和精瞄装置3进行多次信标光跟踪测试并记录测试结果；

步骤七、根据对卫星平台的适应性和稳定保持链路的时间原则，对步骤六得到的测试结果进行跟踪策略、终端参数的组合和选择、最终实现终端和链路系统的跟踪性能的分析比较，根据保持跟踪时间的稳定性的测试结果，选出最优跟踪策略和跟踪参数的设置。

本发明的有益效果是：可以测试不同卫星平台控制精度下的跟踪精度和跟踪稳定性，测试跟踪信标光束散角、跟踪视域和跟踪帧频变化对跟踪的影响；可以同时对发射和接收参数情况对终端的跟踪性能进行测试；可以与被测终端配合进行复合轴跟踪等系统指标测试；并可以进行多种参数和策略的对比优化分析。

附图说明

图1是完成本发明方法所需装置的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式。

本实施方式的方法由以下步骤实现：

步骤一、设定需要链路的两个卫星的相对位置和姿态，以及一段时间的实时相对位置和姿态的变化数据；

步骤二、将步骤一中设定的需要链路的两个卫星的相对位置和姿态以及一段时间的实时相对位置和姿态的变化数据预设在主控装置4中；

步骤三、将信号接收装置2和精瞄装置3的转动轴都固定在粗瞄装置1上以随其改变光轴线的角度，并使信号接收装置2和精瞄装置3的光轴线相互平行，主控装置4的三个输入输出端分别与粗瞄装置1、信号接收装置2和精瞄装置3的输入输出端连接，粗瞄装置1、信号接收装置2、精瞄装置3和主控装置4共同组成跟踪设备A；