[发明专利]一种空间通信用激光束旁轴定位方法

说明书

本发明提供了一种空间通信用激光束旁轴定位方法，包括以下步骤：根据第一通信卫星和第二通信卫星的基本轨道参数，获得所述第一通信卫星和所述第二通信卫星之间的激光通信信道；探测卫星飞行靠近激光通信信道附近，停止飞行；探测卫星喷射随星携带的气溶胶籽粒尺寸已知的气溶胶，形成气溶胶气团；根据时间差t、光速c及气溶胶籽粒尺寸和密度反向推导两个通信卫星之间的入射激光束散射角度；根据探测卫星的位置和入射激光束散射角度推断入射激光束角度；根据入射激光束角度确定入射激光束方位。本发明提供的空间通信用激光束旁轴定位方法效率高、成本低，操作简单，可以截获较大面积内的激光信号，适用于激光通信光路窄的传输特性。

技术领域

本发明涉及激光通信技术领域，具体涉及一种空间通信用激光束旁轴定位方法。

背景技术

随着激光技术的日益进步，激光通信成为了目前星际激光通信技术的主要研究方向。而其中的激光通信的探测与干扰也成为各国军事领域的主要研究内容之一。但是由于激光通信光束发散角小，空间环境下没有散射效应，使激光通信的探测技术成为了一个难点。现有的空间通信用激光束定位技术只有直接截获式探测一种方式，如图1所示，在直接截获式探测方法中，第一通信卫星1和第二通信卫星2之间具有直线的激光通信信道3，探测卫星4必须处于激光通信信道3中，才能探测到激光信号。由于激光通信是点对点形式，故直接截获探测方式中的探测卫星4必须恰好在激光通信信道3上才能探测到激光信号，这势必要求大量的激光探测设备，效率低、成本高、操作困难，不适用于空间通信激光的捕获与定位。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种空间通信用激光束旁轴定位方法，以解决现有的直接截获式探测方法效率低、成本高、操作困难的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空间通信用激光束旁轴定位方法，包括以下步骤：

根据第一通信卫星和第二通信卫星的基本轨道参数，获得所述第一通信卫星和所述第二通信卫星之间的激光通信信道；

根据第一通信卫星和第二通信卫星的基本轨道参数，获得所述第一通信卫星和所述第二通信卫星之间的激光通信信道；

探测卫星飞行靠近所述激光通信信道附近，停止飞行；

所述探测卫星喷射随星携带的气溶胶籽粒尺寸已知的气溶胶，形成气溶胶气团，所述气溶胶气团穿过所述激光通信信道；

在所述气溶胶气团内取得两个散射点A、B，探测卫星的平面阵列探测器记录测得A、B两点散射光的时间差为t，所述入射激光束光速c已知，根据散射点A、B的时间差t、光速c及气溶胶籽粒尺寸和密度反向推导所述第一通信卫星和所述第二通信卫星之间的入射激光束散射角度；

根据所述探测卫星的位置和所述入射激光束散射角度推断所述入射激光束角度；

根据所述入射激光束角度确定所述入射激光束方位。

优选地，所述第一通信卫星和所述第二通信卫星的基本轨道参数包括长半轴、偏心率、倾角、近地点俯角、升交点赤经和平近点角。

优选地，根据第一通信卫星和第二通信卫星的基本轨道参数，使用STK(SatelliteTool Kit，卫星工具包)软件建立仿真模型，计算所述第一通信卫星和所述第二通信卫星建立通信信道的时间点以及建立通信信道时所在的位置，获得所述第一通信卫星和所述第二通信卫星之间的激光通信信道。