[发明专利]激光通信链路光束的误差探测装置及控制方法

权利要求书

1.激光通信链路光束的误差探测装置，它包括粗瞄准模块(2)、粗瞄执行机构(3)、精瞄准模块(4)和精瞄执行机构(5)，其特征在于：它还包括面阵CCD探测器及其控制模块(1)，面阵CCD探测器及其控制模块(1)的粗瞄指令输出端与粗瞄准模块(2)的输入端相连，粗瞄准模块(2)的输出端与粗瞄执行机构(3)的输入端相连，粗瞄执行机构(3)的输出端与面阵CCD探测器及其控制模块(1)的光束粗瞄校正输入端相连；

面阵CCD探测器及其控制模块(1)的精瞄指令输出端与精瞄准模块(4)的输入端相连，精瞄准模块(4)的输出端与精瞄执行机构(5)的输入端相连，精瞄执行机构(5)的输出端与面阵CCD探测器及其控制模块(1)的光束精瞄校正输入端相连。

2.根据权利要求1所述的激光通信链路光束的误差探测装置，其特征在于：面阵CCD探测器及其控制模块(1)包括面阵CCD探测器(1-1)、FPGA缓冲单元(1-2)和嵌入式处理器(1-3)，面阵CCD探测器(1-1)用于接收粗瞄反馈信息和精瞄反馈信息，该面阵CCD探测器(1-1)的输出端与FPGA缓冲单元(1-2)的输入端相连，FPGA缓冲单元(1-2)的输出端与嵌入式处理器(1-3)的输入端相连，嵌入式处理器(1-3)用于输出粗瞄指令和精瞄指令。

3.根据权利要求2所述的激光通信链路光束的误差探测装置，其特征在于：面阵CCD探测器(1-1)采用Basler 602系列工业相机。

4.根据权利要求2所述的激光通信链路光束的误差探测装置，其特征在于：FPGA缓冲单元(1-2)采用Xlinx公司出品的XQV-300系列芯片。

5.根据权利要求2所述的激光通信链路光束的误差探测装置，其特征在于：嵌入式处理器(1-3)采用TI公司出品的DSP6000系列的芯片。

6.基于权利要求2所述的激光通信链路光束的误差探测装置的光束控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、初始化面阵CCD探测器(1-1)，确定瞄准中心点，并以瞄准中心点为基准中心在面阵CCD探测器(1-1)上设置由外向内依次嵌套的多个同心窗：粗跟踪窗、精跟踪窗和对准窗，粗跟踪窗为长度280像素～350像素的正方形窗口，精跟踪窗为长度25像素～35像素的正方形窗口，对准窗为长度3像素～6像素的正方形窗口，

步骤二、判断面阵CCD探测器(1-1)上是否出现目标成像光斑，

判断结果为是，执行步骤三；判断结果为否，说明无光束入射到面阵CCD探测器(1-1)上，结束本方法的控制过程；

步骤三、计算出所述目标成像光斑的位置坐标；

步骤四、判断所述目标成像光斑是否位于粗跟踪窗内；

判断结果为是，执行步骤六；判断结果为否，执行步骤五；

步骤五、由面阵CCD探测器及其控制模块(1)发出粗瞄指令，通过粗瞄准模块(2)控制粗瞄执行机构(3)运动，使面阵CCD探测器(1-1)上的目标成像光斑向瞄准中心点移动，移动量根据目标成像光斑的位置坐标和瞄准中心点的位置坐标的误差获得；

然后返回执行步骤三，重新计算目标成像光斑的位置坐标；

步骤六、判断所述目标成像光斑是否位于精跟踪窗内；

判断结果为是，执行步骤八；判断结果为否，执行步骤七；

步骤七、面阵CCD探测器及其控制模块(1)同时发出粗瞄指令和精瞄指令：

由面阵CCD探测器及其控制模块(1)发出粗瞄指令，通过粗瞄准模块(2)控制粗瞄执行机构(3)运动，使面阵CCD探测器(1-1)上的目标成像光斑向瞄准中心点移动，移动量根据目标成像光斑的位置坐标和瞄准中心点的位置坐标的误差获得；

同时，由面阵CCD探测器及其控制模块(1)发出精瞄指令，通过精瞄准模块(4)控制精瞄执行机构(5)将运动，使面阵CCD探测器(1-1)上的目标成像光斑向瞄准中心点移动，移动量根据目标成像光斑的位置坐标和瞄准中心点的位置坐标的误差获得；

然后返回执行步骤三，重新计算目标成像光斑的位置坐标；

步骤八、判断所述目标成像光斑是否位于对准窗内；

判断结果为是，执行步骤十；判断结果为否，执行步骤九；

步骤九、由面阵CCD探测器及其控制模块(1)发出精瞄指令，通过精瞄准模块(4)控制精瞄执行机构(5)运动，使面阵CCD探测器(1-1)上的目标成像光斑向瞄准中心点移动，移动量根据目标成像光斑的位置坐标和瞄准中心点的位置坐标的误差获得；

然后返回执行步骤三，重新计算目标成像光斑的位置坐标；

步骤十、判定所述目标成像光斑与瞄准中心点之间无误差，完成光束的误差探测及控制。