[发明专利]一种激光捕获系统及方法

权利要求书

1.一种激光捕获系统，其特征在于，包括主动终端和逆反射调制终端，其中，

主动终端和逆反射调制终端均配置为在进入激光链路范围内的情况下利用已知的卫星轨道和姿态参数进行粗瞄/跳扫，其中，

逆反射调制终端配置为在不确定角度范围内按螺旋方式自内向外进行捕获扫描，并利用捕获探测器实时监测主动终端发射的信号光。

2.根据权利要求1所述的激光捕获系统，其特征在于，主动终端配置为：

根据先验知识预测位置初始化瞄准，确定最优不确定区域以视场角A1凝视逆向调制终端；

按照时间间隔T向待扫描区域中的下一扫描点发出方向为主动端光轴方向的信号光；

在探测到逆向调制终端发出的回光光束的情况下，根据主动终端捕获探测器上的光斑位置，通过驱动主动端粗跟踪执行机构CPA调整主动终端光学天线指向，使主动终端探测到的光斑中心与主动端捕获探测器中心重合后，从当前位置开始通过驱动捕获与跟踪机构实现半径为A2圆域内的螺旋扫描；

依据自身捕获探测器探测到的光斑位置信息使主动终端探测到的光斑中心与主动端捕获探测器中心重合后，通过驱动主动端捕获与跟踪机构实现半径为A3圆域内的螺旋扫描；

依据自身捕获探测器探测到的光斑位置信息使主动终端探测到的光斑中心与主动端捕获探测器中心重合后，通过驱动主动端捕获与跟踪机构实现半径为A4圆域内的螺旋扫描；

其中，A4A3A2。

3.根据权利要求1或2所述的激光捕获系统，其特征在于，逆向调制终端配置为：

在信号光到达待扫描区域中的扫描点的同时，开启未调制信号光作为回光光束，以视场角B1在主动端出现的不确定区域内进行螺旋扫描；

在探测到主动终端发射的用于扫描的未调制信号光后，根据逆向调制终端捕获探测器上的光斑位置，通过驱动逆向调制终端粗跟踪机构CPA调整逆向调制终端光学天线指向，使逆向调制终端探测到的光斑中心与逆向调制终端捕跟探测器中心重合后，从当前位置开始通过驱动捕获与跟踪机构实现半径为B2圆域内的螺旋扫描；

依据自身捕获探测器探测到的光斑位置信息使逆向调制终端探测到的光斑中心与逆向调制终端捕跟探测器中心重合后，通过驱动逆向调制终端捕获与跟踪机构实现半径为B3圆域内的螺旋扫描；

依据自身捕获探测器探测到的光斑位置信息使逆向调制终端探测到的光斑中心与逆向调制终端捕跟探测器中心重合后，通过驱动逆向调制终端捕获与跟踪机构实现半径为B4圆域内的螺旋扫描；

其中，B4B3B2。

4.根据权利要求1或2所述的激光捕获系统，其特征在于，在使得主动终端和逆向调制终端的捕获探测器上均探测到对方光斑且光斑位置稳定保持在双方捕获探测器中心，并且跟踪探测器也探测到光斑，则由跟踪转向通信，其中，

主动终端的视场角A1的范围能够保证前一扫描点的回光信号在主动端捕获范围之内，时间间隔T大于逆向调制终端回光光束的传输时延。

5.根据前述权利要求任一所述的激光捕获系统，其特征在于，逆向调制终端采用猫眼光学系统对主动端发射的激光光束进行接收并逆向反射，其中，

主动终端配置为根据先验知识控制其内部的主动端伺服系统指向逆向调制终端所在区域，同时逆向调制终端配置为根据先验知识指向主动终端，其中，

主动终端配置为：

发射激光光束，并且主动端伺服系统按照设定的扫描策略对逆向调制终端所在区域进行扫描；

在主动终端扫描过程中实时获取图像，并获取主动端伺服系统的方位俯仰角信息，针对得到的每一帧图像，判断该图像中是否存在可能的逆向反射终端。