空间激光通信端机级系统测试方法.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104539350A

(43)申请公布日2015.04.22

(21)申请号CN201410708299.6

(22)申请日2014.11.28

(71)申请人北京大学

地址100871北京市海淀区颐和园路5号

(72)发明人王建民

(74)专利代理机构北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人苏爱华

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

空间激光通信端机级系统测试方法

(57)摘要

本发明公布一种空间激光通信端机

级系统测试方法，光束由被测端机出射并

依次经过望远镜、分光光路、指向误差源

模拟器、远场接收模拟器、准直光路、大

气信道模拟器，与来自背景光模拟器的光

束经合束光路合束，再依次经过振动-相对

运动模拟器、分光光路和望远镜，然后被

对方被测端机接收；该方法实现空间激光

通信端机级的系统测试，包括跟瞄特性(包

括跟瞄精度和跟瞄带宽)、捕获特性(包括

捕获时间和捕获概率)、通信特性(包括误

码率和探测灵敏度)等。本发明结构占用空

间小；能够实现两个通信端机近距离进行

多种参数直接对准性能的端机级系统测

试，模拟影响空间激光通信性能的多种外

界因素；测量精度高。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种空间激光通信端机级系统测试方法，所述方法对两个被测端机AT和BT在

近距离处进行直接对准性能包括捕获特性、跟瞄特性和通信特性的测试，包括如下

步骤：

(一)对捕获特性的测试，依次包括步骤S1～S10：

S1.被测端机AT发射信标光，由被测端机AT的控制计算机记录发射时间

tSub1/Sub；由被测端机AT的粗瞄万向节或精瞄转镜对瞄准不确定范围进行

行列式或螺旋式扫描，出射光束产生行列式或螺旋式扫描，该光束为宽口径平行光

束A1；

S2.光束A1依次经过A端望远镜(1)、A端分光光路(2)、A端指向误差源模拟器(3)、

A端远场接收模拟器(4)、A端准直光路(5)、A端大气信道模拟器(6)，与来自B端

背景光模拟器(7)的光束经AB合束光路(8)合束，再依次经过B端振动-相对运动模

拟器(9)、B端分光光路(10)和B端望远镜(11)，然后被被测端机BT的捕获传感器

接收，得到聚焦光信号；

S3.被测端机BT对该聚焦光信号进行图像处理，检测聚焦光斑的位置和强度，获

得入射光束的方向信息；

S4.调整被测端机BT的粗瞄万向节及精瞄转镜，使接收的入射光束的聚焦光斑位

于被测端机BT的捕获传感器视场中心，并且接收的入射光束也进入到精瞄光电传

感器的视场中，被测端机BT相对于接收的入射光束的方向，叠加一个超前瞄准角，

发出回馈光束；

S5.该回馈光束依次经过B端望远镜(11)、B端指向误差源模拟器(12)、B端远场接

收模拟器(13)、B端准直光路(14)、B端大气信道模拟器(15)，与来自A端背景光模

拟器(16)的光束经BA合束光路(17)合束，再依次经过A端振动-相对运动模拟器

(18)、A端分光光路(2)、A端望远镜(1)，由被测端机AT接收；

S6.由被测端机AT接收的入射光束进入到被测端机AT的捕获传感器视场及精瞄传

感器视场，通过捕获传感器和精瞄传感器进行图像处理，得到入射光束的方向和强

度；

S7.调整被测端机AT的的粗瞄万向节、精瞄转镜，使入射光束位于捕获传感器和

精瞄光电传感器视场中心，叠加超前瞄准角，发出回馈光束；

S8.继续步骤S2-S7；上述过程反复进行，最终被测端机AT和被测端机BT实现相

互精密跟踪对方的跟踪光双向锁定，完成捕获过程，进入跟踪状态；若测试被测端

机BT的跟瞄特性转入S11；若测试被测端机AT的跟瞄特性转入