专利名称：基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置及方法
技术领域：
本发明涉及基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置及方法，属于航 天应用领域。
背景技术：
基于潜望镜式激光通信终端方位轴基准作为通信终端控制潜望镜转动机构的重 要参数，对进行准确的高精度的瞄准，捕获及跟踪具有重要的影响。现有的利用天文望远镜 的基准位置测量方法(对多颗恒星进行瞄准观察)使用到激光通信终端中的测量方法存在 准备过程繁杂，测试环境要求高，操作过程引入误差难以控制，后期数学处理复杂，此外由 于需要经过相关复杂的数学处理造成实时性较差。

发明内容
本发明目的是为了解决激光通信终端中利用天文望远镜的基准位置测量方法存 在准备过程繁杂，测试环境要求高，操作过程引入误差难以控制，后期数学处理复杂，此外 由于需要经过相关复杂的数学处理造成实时性较差的问题，提供了一种基于潜望镜式激光 通信终端的方位轴基准的测量装置及方法。本发明所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，潜望镜式激 光通信终端包括激光器、分束镜、CCD探测器、潜望镜和潜望镜控制单元，激光器的出射光轴 和潜望镜的方位轴同轴，潜望镜控制单元用于控制潜望镜的俯仰角和方位角的角度数值， 激光器的出射光束入射至分束镜上，经分束镜透射后的透射光束入射至潜望镜内，基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置还包括平面镜，平面镜的法 线与潜望镜的方位轴同轴，所述透射光束经过潜望镜后的出射光束垂直入射至平面镜，经 平面镜反射的反射光束返回入射至潜望镜，该光束经潜望镜后的出射光束入射至分束镜， 经分束镜反射的反射光束入射至CXD探测器。基于上述所述基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置的测量方法， 该方法包括以下步骤步骤一、启动激光器，发射光束；步骤二、固定潜望镜的方位轴不动；通过潜望镜控制单元调节潜望镜的俯仰角η 次，第i次调整后的角度为Eli, i = 1，2，. .，n，在CXD探测器上获取η个光斑，并记录所述 η个光斑的位置信息(Yi, ；η个为大于零的整数； 步骤三、每个光斑聚焦在CXD探测器上的光束矢量Tra (i)表示为U并
权利要求
1.基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，潜望镜式激光通信终端包括 激光器(1)、分束镜(2)、CCD探测器(3)、潜望镜(4)和潜望镜控制单元(5)，激光器⑴的 出射光轴和潜望镜的方位轴同轴，潜望镜控制单元( 用于控制潜望镜的俯仰角 和方位角的角度数值，激光器(1)的出射光束入射至分束镜( 上，经分束镜( 透射后的 透射光束入射至潜望镜内，其特征在于基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置还包括平面镜 (6)，平面镜(6)的法线与潜望镜的方位轴同轴，所述透射光束经过潜望镜(4)后的出 射光束垂直入射至平面镜(6)，经平面镜(6)反射的反射光束返回入射至潜望镜，该光 束经潜望镜(4)后的出射光束入射至分束镜O)，经分束镜( 反射的反射光束入射至CXD 探测器⑶。
2.根据权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于它还包括衰减机构(7)，衰减机构(7)设置在潜望镜(4)和平面镜(6)之间，衰减 机构(7)与平面镜(6)平行，所述透射光束经过潜望镜(4)后的出射光束垂直入射至衰减 机构(7)，经衰减机构(7)衰减后的光束垂直入射至平面镜(6)，经平面镜(6)反射的反射 光束入射至衰减机构(7)，经衰减机构(7)再次衰减后的光束入射至潜望镜G)，该光束经 潜望镜(4)后的出射光束入射至分束镜O)，经分束镜( 反射的反射光束入射至CCD探测 器(3) ο
3.根据权利要求2所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于衰减机构(7)的衰减通过率为0. 0001 0. 0003。
4.根据权利要求2所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于衰减机构(7)的衰减通过率为0. 0002。
5.根据权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于激光器(1)采用发射功率为IOOmW 500mW的激光器。
6.根据权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于激光器(1)采用发射功率为200mW的激光器。
7.根据权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于平面镜(6)的半径选取300mm 900mm。
8.根据权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于平面镜(6)的半径选取600mm。
9.根据权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置，其特 征在于(XD探测器(3)采用型号为MTV-1801面阵CXD探测器。
10.基于权利要求1所述的基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置的测 量方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、启动激光器(1)，发射光束；步骤二、固定潜望镜的方位轴不动；通过潜望镜控制单元( 调节潜望镜的 俯仰角η次，第i次调整后的角度为Eli, i = l，2，...，n，在CXD探测器(3)上获取η个光 斑，并记录所述η个光斑的位置信息(Ui) ；η个为大于零的整数；步骤三、每个光斑聚焦在CCD探测器C3)上的光束矢量！^/丨)表示为
全文摘要
基于潜望镜式激光通信终端的方位轴基准的测量装置及方法，属于航天应用领域，本发明为解决激光通信终端中利用天文望远镜的基准位置测量方法存在准备过程繁杂，操作过程引入误差难以控制，后期数学处理复杂的问题。本发明所述测量装置中的终端的激光器的出射光轴和潜望镜的方位轴同轴，潜望镜控制单元用于控制俯仰角和方位角的角度数值，激光器的出射光束入射至分束镜上，经分束镜透射后的透射光束入射至潜望镜内，平面镜的法线与潜望镜的方位轴同轴，所述透射光束经过潜望镜后的出射光束垂直入射至平面镜，经平面镜反射的反射光束返回入射至潜望镜，该光束经潜望镜后的出射光束入射至分束镜，经分束镜反射的反射光束入射至CCD探测器。
文档编号G01B11/26GK102095389SQ20101060987
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者于思源, 吴世臣, 宋义伟, 柳清风, 谭立英, 韩琦琦, 马晶 申请人:哈尔滨工业大学