基于二維坐標(biāo)分解的空間目標(biāo)位置快速探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、自由空間激光通信技術(shù)具有高碼率，抗干擾性強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。瞄準(zhǔn)、捕獲、跟蹤（PAT）系統(tǒng)是自由空間光通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要子系統(tǒng)。自由空間及光通信要求PAT系統(tǒng)能夠獲得高精度圖像，并具備圖像高速采集能力。同時(shí)，為了補(bǔ)償衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)引起的視軸擾動(dòng)，也要求足夠高的圖像采樣頻率，這就對(duì)圖像采集處理系統(tǒng)提出了更為苛刻的要求。基于上述需求，本文提出一種基于二維坐標(biāo)分解的空間目標(biāo)位置快速探測(cè)技術(shù)，該技術(shù)同時(shí)具備高精度、大視場(chǎng)和高幀頻的優(yōu)勢(shì)，具有重要

2、的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先對(duì)探測(cè)原理進(jìn)行討論，并在此基礎(chǔ)上分析焦面處的光強(qiáng)分布，進(jìn)而對(duì)可探測(cè)性進(jìn)行核算。全文圍繞圖像采集處理系統(tǒng)的任務(wù)功能和主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，展開(kāi)圖像采集處理系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子學(xué)設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。
　　其次，在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，從目前幾種常用光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合探測(cè)系統(tǒng)自身特點(diǎn)，提出使用卡賽格林鏡頭的反射結(jié)構(gòu)作為探測(cè)系統(tǒng)的前段望遠(yuǎn)系統(tǒng)，使用分光棱鏡以及柱面鏡分別作為二維坐標(biāo)分解系統(tǒng)，使用反射

3、鏡對(duì)光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)，以縮減光學(xué)系統(tǒng)尺寸，減輕發(fā)射重量。此外，對(duì)設(shè)計(jì)出的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了像質(zhì)評(píng)價(jià)和公差分析。
　　再次，在電子學(xué)方案中提出使用像元尺寸為10μm的線陣CCD作為圖像傳感器，使用具備相關(guān)雙采樣功能以及14位A/D轉(zhuǎn)換功能的VSP2254作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊，Camera link作為數(shù)據(jù)傳輸接口，CPLD作為芯片時(shí)序模塊以及數(shù)據(jù)管理模塊；提出在DSP+CPLD基礎(chǔ)上，利用兩組DDR SDRAM構(gòu)成乒乓結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)緩存模塊；