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导航卫星中激光通信/测距一体化技术及链路特性分析 被引量:22
1
作者 赵馨 牛俊坡 +2 位作者 刘云清 佟首峰 王世峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第6期79-85,共7页
数据传输与精密测距是导航卫星实现精密定位、时间同步的前提。应用激光方式实现星间数据传输与测距,在增加系统抗干扰性、保密性、抗截获能力的同时,可以显著提高系统的通信速率与测距精度,从而增加导航卫星自主导航能力。根据星间链... 数据传输与精密测距是导航卫星实现精密定位、时间同步的前提。应用激光方式实现星间数据传输与测距,在增加系统抗干扰性、保密性、抗截获能力的同时,可以显著提高系统的通信速率与测距精度,从而增加导航卫星自主导航能力。根据星间链路特性,结合现有激光通信、测距技术提出了一种采用相干探测与数据帧相结方式的测通体制,给出了复合系统组成原理及工作流程。考虑实际导航卫星星座,应用STK软件完成可通率、链路距离、多普勒频移等链路特性分析。在给定链路距离、光学系统参数情况下对星间链路功率进行了预算。 展开更多
关键词 光通信 导航卫星 激光通信 激光测距 链路特性
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下一代数据中继卫星系统发展思考 被引量:19
2
作者 翟政安 《飞行器测控学报》 CSCD 2016年第2期89-97,共9页
通过系统阐述中继卫星系统的发展过程,给出了主要国家和组织的中继卫星系统技术体制和现状。再结合卫星、载人航天器和深空探索的未来发展趋势,分析了下一代中继卫星系统的发展需求。在此基础上,从体系结构、卫星平台、链路调制体制、... 通过系统阐述中继卫星系统的发展过程,给出了主要国家和组织的中继卫星系统技术体制和现状。再结合卫星、载人航天器和深空探索的未来发展趋势,分析了下一代中继卫星系统的发展需求。在此基础上,从体系结构、卫星平台、链路调制体制、网络协议等方面,探讨并给出了下一代中继卫星系统的发展趋势和技术途径。为满足未来近地、深空航天任务,以及临近、低空快速移动用户的不同要求,节约系统成本,下一代中继卫星系统将向专业化和与其他系统融合的方向发展:星间链路将增加激光链路,数据速率可达到10Gbit/s以上;多址业务成为主用,同时支持用户数能力将极大提高;对于链路调制体制,在采用CR(Cognitive Radio,认知无线电)和SDR(Software Defined Radio,软件定义无线电)技术的基础上,可实现实时自适应调整和根据需求加载配置;数据传输将采用网络化方式,天地间构成一体化DTN(Delay Tolerant Network,容延迟网络)。 展开更多
关键词 中继卫星 卫星通信 调制体制 激光链路 容延迟网络(DTN)
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星间链路技术研究现状及关键技术分析 被引量:13
3
作者 刘向南 赵卓 +2 位作者 李晓亮 冷涛 谌明 《遥测遥控》 2019年第4期1-9,共9页
星间链路作为联通航天器的重要桥梁,是天基信息网络的重要组成部分。系统回顾星间链路技术的发展历程,总结星间链路的发展趋势及特点,分析发展星间链路应重点研究的关键技术,最后国外星间链路的发展经验,提出我国星间链路技术的发展建议。
关键词 星间链路 微波链路 激光链路 卫星通信 激光通信
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自由空间光通信中气象因素影响分析 被引量:10
4
作者 胡晟 艾勇 《光学与光电技术》 2003年第3期16-20,共5页
自由空间光通信(FSO)技术作为一种无线宽带技术已经成为光纤接入的良好替代方案之一。FSO在安装调试快捷性和成本核算方面要比光纤通信具有很大的优势。本文通过激光通信链路预算和能见度数据分析,给出了FSO系统的链路可信度及通信距离... 自由空间光通信(FSO)技术作为一种无线宽带技术已经成为光纤接入的良好替代方案之一。FSO在安装调试快捷性和成本核算方面要比光纤通信具有很大的优势。本文通过激光通信链路预算和能见度数据分析,给出了FSO系统的链路可信度及通信距离与气象因素之间的函数关系。这对FSO用户在安装配置通信系统时具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 自由空间光通信 激光传输 链路 气象 FSO 通信距离 无线宽带技术
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红外探测与追踪的双机被动定位模型 被引量:8
5
作者 郝振兴 罗继勋 +1 位作者 胡朝晖 李文超 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期28-32,共5页
针对机载红外探测与追踪(IRST)被动定位的精度低和解算速度慢及多机间信息大容量实时传输问题,提出了两种应用激光数据链传输信息的IRST双机被动定位模型。模型均基于测向交叉定位原理构建,模型一的基线距离已知,两机坐标未知;模型二的... 针对机载红外探测与追踪(IRST)被动定位的精度低和解算速度慢及多机间信息大容量实时传输问题,提出了两种应用激光数据链传输信息的IRST双机被动定位模型。模型均基于测向交叉定位原理构建,模型一的基线距离已知,两机坐标未知;模型二的两机坐标已知,基线距离未知;并对比了两种模型的特性。仿真表明,测角误差减小,两机距离增大,会提高定位精度;模型二的计算速度优于模型一,但目标高度大于1km时,模型二失效;双机与目标构成等腰三角形且两载机的交角为110°时,定位的精度最高。 展开更多
关键词 激光数据链 机载红外探测与追踪 测向交叉定位 几何精度因子
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大气湍流及瞄准误差对激光通信误码率影响研究 被引量:6
6
作者 任建迎 孙华燕 张来线 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第10期190-193,共4页
以Gamma-Gamma大气湍流信道和探测器信号两个模型为基础,采用直接检测(IM/DD)开关键控(OOK)强度调制方式,推导出了自由空间光系统误码率闭合表达式,分析了大气湍流、归一化光束宽度、归一化瞄准误差等对系统性能的影响;对系统误码率闭... 以Gamma-Gamma大气湍流信道和探测器信号两个模型为基础,采用直接检测(IM/DD)开关键控(OOK)强度调制方式,推导出了自由空间光系统误码率闭合表达式,分析了大气湍流、归一化光束宽度、归一化瞄准误差等对系统性能的影响;对系统误码率闭合表达式进行了数值模拟分析,结果表明在固定发射功率下通过优化发射光束宽度、减小瞄准误差可以使系统性能达到最优。 展开更多
关键词 大气湍流 瞄准误差 光束宽度 激光通信 误码率
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激光通信中对准误差的影响 被引量:6
7
作者 安岩 许燚赟 +1 位作者 董科研 梁海峰 《光通信技术》 北大核心 2018年第8期48-51,共4页
针对近距离通信的对准误差产生的主要影响,建立了带有像面位置偏差的高斯光链路能量计算模型,分析了造成像面偏移的主要因素,并进行建模论证。基于该模型,对近距离激光通信的主要偏差模型进行了分析计算,结果为:在1km内与角度偏差相比,... 针对近距离通信的对准误差产生的主要影响,建立了带有像面位置偏差的高斯光链路能量计算模型,分析了造成像面偏移的主要因素,并进行建模论证。基于该模型,对近距离激光通信的主要偏差模型进行了分析计算,结果为:在1km内与角度偏差相比,固有位置偏差影响较大;尤其与远距离时角度偏差相比,固有位置偏差是产生影响的主要因素。 展开更多
关键词 激光通信 链路能量 对准误差 像面光斑偏离 光轴偏离
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Fault diagnosis method of link control system for gravitational wave detection
8
作者 GAO Ai XU Shengnan +2 位作者 ZHAO Zichen SHANG Haibin XU Rui 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE CSCD 2024年第4期922-931,共10页
To maintain the stability of the inter-satellite link for gravitational wave detection,an intelligent learning monitoring and fast warning method of the inter-satellite link control system failure is proposed.Differen... To maintain the stability of the inter-satellite link for gravitational wave detection,an intelligent learning monitoring and fast warning method of the inter-satellite link control system failure is proposed.Different from the traditional fault diagnosis optimization algorithms,the fault intelligent learning method pro-posed in this paper is able to quickly identify the faults of inter-satellite link control system despite the existence of strong cou-pling nonlinearity.By constructing a two-layer learning network,the method enables efficient joint diagnosis of fault areas and fault parameters.The simulation results show that the average identification time of the system fault area and fault parameters is 0.27 s,and the fault diagnosis efficiency is improved by 99.8%compared with the traditional algorithm. 展开更多
关键词 large scale multi-satellite formation gravitational wave detection laser link monitoring fault diagnosis deep learning
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Starlink激光终端卫星现状分析 被引量:1
9
作者 余舜京 赵黎晔 +1 位作者 杨智博 刘智勇 《无线电工程》 北大核心 2023年第8期1941-1948,共8页
利用Starlink星座公开的轨道数据,对2021年初入轨的极轨激光试验卫星和当年9月开始的业务激光星座部署的完成情况、轨道构型设计、星座维持控制策略和激光通信跟踪参数等进行了分析和计算,极轨激光试验卫星进行了2个阶段的近、远距离的... 利用Starlink星座公开的轨道数据,对2021年初入轨的极轨激光试验卫星和当年9月开始的业务激光星座部署的完成情况、轨道构型设计、星座维持控制策略和激光通信跟踪参数等进行了分析和计算,极轨激光试验卫星进行了2个阶段的近、远距离的激光通信试验,业务星座中的880颗卫星已经完成了网络的基本构型,具备了使用激光终端进行业务组网的条件,同时,这些采用电推进控制系统的卫星轨道控制频繁、相位保持精度高,分析和计算结果与轨道维持策略对后续建设大规模星间链路的星座具有很强的参考价值。 展开更多
关键词 Starlink卫星 激光终端 激光链路
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一种基于蚁群算法的深空光通信网络链路性能研究 被引量:4
10
作者 王小瑞 陈冬冬 何红杰 《光通信技术》 2022年第4期22-26,共5页
为尽量减少额外开销和寻找最优传输路径,结合激光通信视距传输和长距离传输的特性,提出了一种基于蚁群算法的深空光通信网络路由算法(RA-ACA)。首先对深空光通信中的单向链路问题、节点能耗问题进行研究,然后在传统路由算法的基础上对RA... 为尽量减少额外开销和寻找最优传输路径,结合激光通信视距传输和长距离传输的特性,提出了一种基于蚁群算法的深空光通信网络路由算法(RA-ACA)。首先对深空光通信中的单向链路问题、节点能耗问题进行研究,然后在传统路由算法的基础上对RA-ACA进行优化,最后进行了仿真对比实验。仿真结果表明:RA-ACA收敛路径上的剩余总能量高于TACA约5kW·h,RA-ACA保留节点信息素时收敛速度提高了50%。 展开更多
关键词 深空通信 激光通信 链路性能
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小型变焦无线光通信终端ATP技术研究 被引量:1
11
作者 李哲 王正玺 +2 位作者 王凯强 邢振冲 李少波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期580-584,共5页
通信目标光学捕获对准技术不依赖GPS和无线通讯手段、不易受强电磁环境的干扰,是发展轻小型化激光通信的重要方向。本文针对轻小型化无线光通信终端天线展开研究,设计了切换变焦形式的光学天线,构建了以变焦光学天线为基础的无线光通信... 通信目标光学捕获对准技术不依赖GPS和无线通讯手段、不易受强电磁环境的干扰,是发展轻小型化激光通信的重要方向。本文针对轻小型化无线光通信终端天线展开研究,设计了切换变焦形式的光学天线,构建了以变焦光学天线为基础的无线光通信终端模型,通过链路功率核算,验证了变焦前信标光和变焦后通信光链路的有效性。本设计为激光通信系统的便携式应用提供重要技术支撑。 展开更多
关键词 激光通信 轻量化 变焦 通信链路
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系留球和地面之间的自由空间光通信中继系统设计与验证
12
作者 于思源 李博 +2 位作者 曹开锐 郝广路 杜海瑞 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第1期60-70,共11页
目前微波移动中继网络存在中继距离短、数据传输速率慢、功耗高、工作频率受限等问题。本文使用激光通信技术构建了一个中继系统,该系统实现了系留球和地面基站之间红外高清图像数据的实时转发,通信距离超过20 km。实验的成功为激光通... 目前微波移动中继网络存在中继距离短、数据传输速率慢、功耗高、工作频率受限等问题。本文使用激光通信技术构建了一个中继系统,该系统实现了系留球和地面基站之间红外高清图像数据的实时转发,通信距离超过20 km。实验的成功为激光通信技术作为机载通信中继站的应用提供了技术参考。针对初始瞄准指向角度不可预测、平台姿态快速变化等特殊场景,提出了一种用于确定扫描角域的评估方法和姿态稳定性补偿的方案来解决这些问题。通过4阶Runge-Kutta迭代方法规避复杂的微积分计算,提高了扫描算法的精度。将基于目标空间位置和自身姿态变化的数据通过前馈补偿算法引入到闭环跟踪系统的速度环中,有效提高了系统的跟踪稳定性。未来将实现空对空的激光链路中继网络实验。 展开更多
关键词 空间光通信 激光链路 瞄准、捕获和跟踪
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飞机对卫星激光通信上行链路建模与功率分析 被引量:4
13
作者 陈纯毅 杨华民 +1 位作者 佟首峰 姜会林 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期125-131,共7页
针对飞机对卫星激光通信上行链路,对背景光、激光大气传输衰减、接收器的接收效率和光强起伏等影响链路性能的因素进行了理论建模和分析;在此基础上,考虑OOK调制和直接检测并结合APD的Webb-Gaussian模型,建立了链路误码率模型。通过数... 针对飞机对卫星激光通信上行链路,对背景光、激光大气传输衰减、接收器的接收效率和光强起伏等影响链路性能的因素进行了理论建模和分析;在此基础上,考虑OOK调制和直接检测并结合APD的Webb-Gaussian模型,建立了链路误码率模型。通过数值仿真,得出误码率与入射到APD上的信号光功率之间的关系;分析发现误码率随信号光功率的增加而下降,并且下降速率与信号光功率近似满足对数线性关系。最后,计算得出了链路误码率达到10-7时,发射端所需的最小出瞳功率为0.873W。 展开更多
关键词 激光通信 链路 误码率 功率分析 卫星
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卫星光通信光束对准误差分析 被引量:3
14
作者 赵尚弘 刘涛 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期44-46,共3页
卫星间光通信链路中对准误差对接收功率和误码率都有严重的影响。对高斯型光束的传输与接收损耗的关系进行了研究,得出了接收光功率和误码率公式,并用数值分析方法进行了定量分析。
关键词 激光链路 高斯光束 对准误差
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基于激光通信链路的机载IRST被动定位方法 被引量:2
15
作者 陈鑫 王海晏 +2 位作者 徐强 王芳 台起龙 《电光与控制》 北大核心 2013年第6期40-44,共5页
为了实现机载IRST高精度、快速被动定位,针对一般机间数据链对大容量实时图像传输的限制问题,提出了基于激光数据链路的机载IRST被动定位方法。分析了定位原理和激光链路建立、红外图像配准融合、红外目标检测的过程。在研究UKF算法的... 为了实现机载IRST高精度、快速被动定位,针对一般机间数据链对大容量实时图像传输的限制问题,提出了基于激光数据链路的机载IRST被动定位方法。分析了定位原理和激光链路建立、红外图像配准融合、红外目标检测的过程。在研究UKF算法的基础上,考虑到观测方程的非线性和测量噪声的影响,利用UKF方法对目标的状态参数进行估计。仿真实验表明,这种算法得到较好的距离和速度估计精度,而且在提高机载IRST采样频率后,可以进一步提高被动定位精度。 展开更多
关键词 机载IRST 被动定位 激光链路 UKF
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逆向调制激光通信链路的数据传输建模与分析 被引量:2
16
作者 陈志标 林和子 《激光杂志》 北大核心 2019年第10期160-163,共4页
数据传输建模效果直接影响逆向调制激光通信效果,针对当前建模方法存在逆向调制激光通信链路的通信速率慢、抗外界干扰能力差等不足,为了提高逆向调制激光通信链路数据传输效率,设计了一种基于组合优化理论的逆向调制激光通信链路数据... 数据传输建模效果直接影响逆向调制激光通信效果,针对当前建模方法存在逆向调制激光通信链路的通信速率慢、抗外界干扰能力差等不足,为了提高逆向调制激光通信链路数据传输效率,设计了一种基于组合优化理论的逆向调制激光通信链路数据传输建模方法。首先对当前逆向调制激光通信链路数据传输建模的研究进展进行分析,指出单一建模方法存在的局限性,然后根据组合优化理论,采用灰色模型对逆向调制激光通信链路数据传输性能进行线性建模,并神经网络对逆向调制激光通信链路数据传输性能进行非线性建模,最后与单一建模方法进行仿真分析,结果表明,本文方法可以更好描述逆向调制激光通信链路数据传输性能与其影响因素之间的变化关系,可以提高逆向调制激光通信链路数据传输成功率,而且逆向调制激光通信链路数据传输速度更快,解决当前逆向调制激光通信链路数据传输建模过程中的一些难题,实际应用价值更高。 展开更多
关键词 激光通信 通信链路 逆向调制技术 建模方法 数据传输速度
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机载激光武器作战信息链分析 被引量:2
17
作者 任国光 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期241-243,269,共4页
简要地介绍了机载激光武器的使命和研制进展 ,分析了作战信息链及其先进的红外搜索与跟踪传感器、跟踪照明激光器和超灵敏的弱光探测器。最后 。
关键词 机载激光武器 作占信息链 传感器 跟踪照光 弱光探测器
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基于激光通信链路的星间时间同步技术 被引量:1
18
作者 朱福南 周黎莎 +1 位作者 孙建锋 陈卫标 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2021年第1期158-163,共6页
时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过... 时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过接收时钟相位实现精测距.通过理论分析,获得了基于激光通信链路的时间同步精度的理论极限,并进行模拟仿真计算.在双向单程测距条件下,1 Gbps通信速率时可以获得毫米级的测量精度和皮秒级的时间同步精度.采用BPSK相干通信体制,在实验室进行了基于激光通信链路的时间同步试验,结果符合理论预期. 展开更多
关键词 激光通信 时间同步 激光链路 同步精度
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可变基频激光通信链路传输信道建模研究 被引量:1
19
作者 曹连江 赵世华 《激光杂志》 北大核心 2020年第1期168-172,共5页
可变基频激光通信系统可突破循环频率的限制,改善激光通信的传输通用性质与传输速度,为此,构建可变基频激光通信链路传输信道模型,为全面研究激光通信系统传输特性提供基础。采用幅度键控(ASK)调制激光通信链路信道的基频,ASK帧结构使... 可变基频激光通信系统可突破循环频率的限制,改善激光通信的传输通用性质与传输速度,为此,构建可变基频激光通信链路传输信道模型,为全面研究激光通信系统传输特性提供基础。采用幅度键控(ASK)调制激光通信链路信道的基频,ASK帧结构使用简单帧格式、8 bit数据位确保激光通信系统基频可变;以此为前提构建可变基频激光通信链路传输信道模型,从模型中获取激光通信链路传输信道的干扰量、信道带宽以及接收端信号模型,为分析激光通信信道特性提供依据。仿真研究显示:ASK调制编码可有效调节激光通信系统的基频,采用该模型传输信息大大降低通信误码率、优化信道传输性能。 展开更多
关键词 可变基频 激光通信 ASK帧结构 链路 传输信道 模型
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深空星间光通信PDM系统链路设计研究
20
作者 王小瑞 徐宏 陈冬冬 《光通信技术》 2022年第6期35-38,共4页
为了提高深空星间光通信信道容量、数据传输速率和频谱利用率,对深空星间光通信链路进行了设计,搭建了深空星间光偏振复用(PDM)系统。结合激光通信的链路特性,对不同通信波长、不同传输速率下的PDM系统链路性能进行了仿真,结果表明:PDM... 为了提高深空星间光通信信道容量、数据传输速率和频谱利用率,对深空星间光通信链路进行了设计,搭建了深空星间光偏振复用(PDM)系统。结合激光通信的链路特性,对不同通信波长、不同传输速率下的PDM系统链路性能进行了仿真,结果表明:PDM技术可有效提高数据传输速率,并且有利于深空光通信系统性能的改善。 展开更多
关键词 深空通信 激光通信 链路设计
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