[发明专利]一种大气激光通信系统视轴自动修正方法

摘要

本发明涉及大气激光通信系统中视轴自动修正方法，其条件和步骤如下：所需设备为大气激光通信光端机主镜光学系统、粗跟踪光学系统和CCD成像与处理系统、转台控制计算机和GPS设备。实现步骤：在系统完成初始化，实现目标捕获并进入跟踪状态的情况下，转台控制计算机接收GPS距离信息，计算不同通信距离时产生的视轴偏差角度，及需要修正的CCD象元数后，送CCD成像与处理系统中的DSP处理器进行处理，从而改变成像的中心位置，完成了对粗精光轴的校正。无视轴校正时，粗跟踪误差最大(以6km通信距离计)可达到186μ rad。采用本方法后，完全可以达到60μ rad。

主权项

1.一种大气激光通信系统视轴自动修正方法，其特征在于，其条件和步骤如下：所需设备：大气激光通信光端机主镜光学系统(3)，该光学系统(3)包括卡塞格林系统，通信光发射、接收分系统、精信标光发射、接收分系统；粗跟踪光学系统和CCD成像与处理系统(4)；还需要转台控制计算机和GPS设备；实现步骤：(1)步骤100为开始，即要完成转台控制计算机的启动、程序和外围设备的初始化和系统实现目标捕获并进入跟踪状态；(2)步骤110为转台控制计算机接收GPS距离信息，转台控制计算机与GPS设备通信，接收GPS发出的数据，并通过解码得出大气激光通信光端机与激光发射端之间的距离信息；(3)步骤120为转台控制计算机在计算不同通信距离时产生的视轴偏差角度。R0表示粗跟踪CCD位置，Z0表示主镜位置，r为两者之间距离，O1 和O2为激光发射端在不同通信距离的位置，E1为∠R0O1Z0，E2为∠R0O2Z0，即为不同通信距离时产生的视轴偏差角度E，转台控制计算机根据GPS信息得到激光发射端与接收端的距离L，由转台控制计算机计算视轴偏差角度E，则应用如下计算表达式：E＝arctan(r/L)；(4)步骤130为转台控制计算机计算需要修正的像元数，则应用如下计算表达式：m＝θ/N粗跟踪CCD视场角度为θ、CCD阵面大小为N，转台控制计算机可求得每个像元对应的角度为m，再由n＝INT(E/m)求得最终需要校正的象元数n，这里INT为取整函数；(5)步骤140为把步骤130得到的校正值n通过串口送CCD成像与处理系统中的DSP处理器进行处理，从而改变成像的中心位置，完成了对粗精光轴的校正；(6)系统能够根据需要，自动重复上述(2)到(5)各步骤，完成了大气激光通信系统视轴自动修正。