無(wú)線激光通信ATP系統(tǒng)光斑檢測(cè)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線激光通信（Wireless Laser Communication，WLC）是一種利用激光作為載波傳播信息的通信方式，具有通信容量火、抗干擾能力強(qiáng)、架設(shè)機(jī)動(dòng)靈活、無(wú)需無(wú)線電頻譜許可等優(yōu)點(diǎn)。由于W LC系統(tǒng)采用發(fā)散角極小的激光作為載體，光束非常窄小，加之大氣湍流和平臺(tái)抖動(dòng)帶來(lái)的光束漂移和光斑抖動(dòng)影響，需要一套捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)（Acquisition、Tracking and Pointing，ATP）系統(tǒng)來(lái)建立通信鏈路并保證鏈路的暢通

2、。光斑檢測(cè)技術(shù)是ATP系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，一種抗干擾性強(qiáng)、魯棒性好的光斑檢測(cè)方法可以有效地縮短捕獲時(shí)間、提高跟蹤精度。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設(shè)計(jì)了一種新的ATP系統(tǒng)光斑檢測(cè)方案。利川天線前端CCD相機(jī)完成光束初始捕獲；光束經(jīng)卡塞格林望遠(yuǎn)鏡接收后，需要被分光棱鏡一分為二，其中一束在毛玻璃屏上成像，后端CCD相機(jī)通過(guò)對(duì)屏上光斑位置的檢測(cè)完成光束的精跟蹤。⑵根據(jù)光斑檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)提出了相應(yīng)的圖像處理算法。對(duì)于捕獲探測(cè)器，通過(guò)制作

3、凝視端背景噪聲模板的方法識(shí)別出目標(biāo)光斑；精跟蹤階段，采用圓擬合算法計(jì)算出光斑的零點(diǎn)坐標(biāo)和半徑，并通過(guò)對(duì)不規(guī)則環(huán)狀光斑的特征提取和參數(shù)降維檢測(cè)出光斑形心坐標(biāo)。⑶完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和算法的軟件實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了多次外場(chǎng)系統(tǒng)調(diào)試，確保了算法和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。給出了各階段算法的光斑處理效果圖，在1.3km實(shí)驗(yàn)中，從復(fù)雜背景噪聲中準(zhǔn)確識(shí)別出目標(biāo)光斑，并成功提取出不同時(shí)刻光斑在水平和俯仰方向上誤差信號(hào)，給出了光斑坐標(biāo)的位置分布圖，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自動(dòng)捕獲、對(duì)