衛(wèi)星光通信終端控制系統(tǒng)設(shè)計及摩擦補(bǔ)償研究.pdf

1、空間光通信以其高帶寬、高碼率、高保密性及抗干擾等優(yōu)點(diǎn)成為空間通信發(fā)展的新方向，目前已成為各國衛(wèi)星通信技術(shù)研究工作的熱點(diǎn)。由于激光通信發(fā)射光束狹窄（約十到幾十微弧度），使接收端捕捉發(fā)射光束比較困難，因此 PAT技術(shù)成為星地激光通信中的關(guān)鍵技術(shù)之一。本論文以“星間激光鏈路和空間光通信”課題為背景，設(shè)計實(shí)現(xiàn)了 PAT系統(tǒng)中的驅(qū)動控制單元子系統(tǒng)。
　　本文首先簡要介紹了空間光通信技術(shù)的研究背景及意義和國內(nèi)外空間光通信的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。最后

2、詳細(xì)介紹了PAT技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。
　　考慮到PAT系統(tǒng)以后的升級，根據(jù)粗瞄控制子系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能，提出了一種基于DSP+CPLD的驅(qū)動控制單元設(shè)計方案，并對軟硬件進(jìn)行了設(shè)計實(shí)現(xiàn)。軟件主要采用C語言和硬件描述語言Verilog-HDL編寫。在硬、軟件設(shè)計完成后進(jìn)行了單板調(diào)試和粗瞄子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
　　根據(jù)軟件任務(wù)分配，基于單片機(jī)的驅(qū)動控制單元軟件可分為主程序模塊、定時器中斷處理程序模塊、外部中斷處理程序模塊。為了提高驅(qū)

3、動控制單元軟件的可靠性和空間防護(hù)能力，軟件編寫時采用工程化和模塊化的設(shè)計思想。針對軟件在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題，通過容錯設(shè)計大大提高了軟件的可靠性，通過地面遙測控制能夠?qū)崿F(xiàn)PID參數(shù)的在線調(diào)整，保證了粗瞄控制系統(tǒng)的正常工作，并利用軟件測試最大限度的滿足了驅(qū)動控制單元軟件可靠性的要求。最后驅(qū)動控制單元軟件通過了確認(rèn)測試，控制精度達(dá)到了預(yù)期性能指標(biāo)要求。
　　針對非線性動態(tài)摩擦模型—LuGre模型，以衛(wèi)星光通信粗瞄控制系統(tǒng)終端方位軸