[发明专利]空间光通信系统捕获性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对空间光通信捕获性能的测试和优化方法的改进。

背景技术

光束捕获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捕获信标光和捕获接收探测器，在实验室内进行捕获的单元性能测试，公开号为CN101072072的发明专利公开了一种空间光通信终端扫描捕获性能测试方法，但该方法存在以下缺点：

(1)、受模拟装置特性的限制，只能针对平行光束和特定视场角情况对终端的捕获性能进行测试，并且捕获概率和捕获稳定性较差；

(2)、不具备完整的捕获终端功能，无法与被测终端配合进行双向捕获、分区捕获、动态捕获等系统指针测试；

(3)、无法进行测试捕获信标光束散角、捕获视域变化、扫描方式和控制算法时对捕获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的捕获方法存在的只能针对平行光束和特定视场角情况对终端的捕获性能进行测试，捕获概率和捕获稳定性较差、不具备完整的捕获终端功能、无法进行多种参数和策略的对比优化分析的问题，提供一种空间光通信系统捕获性能测试方法。本发明的方法由以下步骤实现：

步骤①、设定需要链路的两个卫星的相对位置和姿态；

步骤②、将步骤①中设定的需要链路的两个卫星的相对位置和姿态预设在主控装置4中；

步骤③、将信号接收装置2和信号发射装置3的转动轴都固定在二维转台1上以随其改变光轴线的角度，并使信号接收装置2和信号发射装置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二维转台1、信号接收装置2和信号发射装置3的输入输出端连接，二维转台1、信号接收装置2、信号发射装置3和主控装置4共同组成测试设备M；

步骤④、通过主控装置4控制二维转台1转动，使信号接收装置2对被测终端N发射的信标光进行扫描，当信号接收装置2捕获到被测终端N发射的信标光时停止扫描，并由信号发射装置3向被测终端N发射信标光，建立初始捕获状态；

步骤⑤、根据无扫描捕获、单向扫描捕获和双向扫描捕获的扫描原则分别在主控装置4上设定多种扫描捕获方式、信标光的束散角和探测视域和探测帧频的组合方式；

步骤⑥、根据步骤⑤设定的扫描原则通过主控装置4控制信号接收装置2和信号发射装置3进行多次信标光捕获测试并记录测试结果；

步骤⑦、根据预设定捕获概率要求下的捕获时间和对卫星平台的适应程度的原则，对步骤⑥得到的测试结果进行捕获策略、终端参数的组合和选择，最终实现终端和链路系统的捕获性能的分析比较，根据捕获概率和捕获时间测试结果，选出最优捕获策略和捕获参数的设置。

本发明的有益效果是：可以测试多种卫星平台控制精度下的捕获概率和捕获时间，可以测试捕获信标光束散角、捕获视域变化、扫描方式和控制算法时对捕获的影响；可以对多种类型的光束和视场角情况对终端的捕获性能进行测试；可以与被测终端配合进行双向捕获、分区捕获、动态捕获等系统指针测试；可以进行多种参数和策略的对比优化分析。

附图说明

图1是完成本发明方法的装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1，本实施方式由以下步骤实现：

步骤①、设定需要链路的两个卫星的相对位置和姿态；

步骤②、将步骤①中设定的需要链路的两个卫星的相对位置和姿态预设在主控装置4中；

步骤③、将信号接收装置2和信号发射装置3的转动轴都固定在二维转台1上以随其改变光轴线的角度，并使信号接收装置2和信号发射装置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二维转台1、信号接收装置2和信号发射装置3的输入输出端连接，二维转台1、信号接收装置2、信号发射装置3和主控装置4共同组成测试设备M；

步骤④、通过主控装置4控制二维转台1转动，使信号接收装置2对被测终端N发射的信标光进行扫描，当信号接收装置2捕获到被测终端N发射的信标光时停止扫描，并由信号发射装置3向被测终端N发射信标光，建立初始捕获状态；

步骤⑤、根据无扫描捕获、单向扫描捕获和双向扫描捕获的扫描原则分别在主控装置4上设定多种扫描捕获方式、信标光的束散角和探测视域和探测帧频的组合方式；

步骤⑥、根据步骤⑤设定的扫描原则通过主控装置4控制信号接收装置2和信号发射装置3进行多次信标光捕获测试并记录测试结果；