[发明专利]建立与附近气球的光通信锁定

权利要求书

1.一种气球，包括：

光通信组件，其中所述光通信组件具有指向轴，并且其中所述光通信组件可操作来经由自由空间光链路与对方气球通信；

指向机构，被配置为调整所述指向轴；

定位系统，被配置为获取第一位置，其中所述第一位置是基于所述气球的位置的；以及

控制器，其中所述控制器被配置为：

a)获取第二位置，其中所述第二位置是基于所述对方气球的位置的；以及

b)基于所述第一位置和所述第二位置来确定大致目标轴；以及

c)控制所述指向机构基于所述大致目标轴在扫描范围内调整所述指向轴，以建立与所述对方气球的所述自由空间光链路。

2.如权利要求1所述的气球，其中，所述气球是高空气球网络中的高空气球。

3.如权利要求1所述的气球，其中，所述光通信组件包括被配置为接收自由空间光信号的光学接收器。

4.如权利要求3所述的气球，其中，所述光学接收器包括光电二极管。

5.如权利要求3所述的气球，其中，所述光学接收器包括被配置为检测光束位置的变化的多元素检测器系统。

6.如权利要求3所述的气球，其中，所述控制器被配置为基于由所述光学接收器接收到的来自所述对方气球的光信标来获取所述第二位置。

7.如权利要求1所述的气球，其中，所述光通信组件包括被配置为发送自由空间光信号的光学发送器。

8.如权利要求7所述的气球，其中，所述光学发送器包括发光二极管。

9.如权利要求7所述的气球，其中，所述光学发送器包括激光器。

10.如权利要求7所述的气球，其中，所述光学发送器包括调制器，其中所述调制器被配置为调制光以形成所述自由空间光信号。

11.如权利要求10所述的气球，其中，所述调制器包括空间光调制器。

12.如权利要求10所述的气球，其中，所述调制器包括偏振调制器。

13.如权利要求10所述的气球，其中，所述调制器包括液晶调制器。

14.如权利要求1所述的气球，其中，所述光通信组件包括被配置为发送和接收自由空间光信号的光学收发器。

15.如权利要求1所述的气球，其中，所述定位系统包括被配置为获取全球定位系统数据的全球定位系统，并且其中，所述第一位置是基于所述全球定位系统数据来获取的。

16.如权利要求1所述的气球，其中，所述定位系统包括被配置为获取惯性导航系统数据的惯性导航系统，并且其中，所述第一位置是基于所述惯性导航系统数据来获取的。

17.如权利要求1所述的气球，还包括被配置为获取图像的相机，并且其中，所述控制器被配置为基于所述图像来获取所述第二位置。

18.如权利要求1所述的气球，还包括被配置为获取无线电信号的无线电收发器，并且其中，所述控制器被配置为基于所述无线电信号来获取所述第二位置。

19.如权利要求18所述的气球，其中，所述无线电信号包括基于所述第二位置的全球定位系统数据。

20.如权利要求18所述的气球，其中，所述无线电信号包括基于所述第二位置的惯性导航系统数据。

21.如权利要求1所述的气球，其中，所述扫描范围是基于所述第一位置与所述第二位置之间的距离的。

22.一种方法，包括：

确定第一气球的位置；

确定第二气球的位置；

基于相对于所述第一气球的位置的所述第二气球的位置来确定大致目标轴；以及

控制指向机构基于所述大致目标轴在扫描范围内调整所述第一气球中的光通信组件的指向轴，以建立与所述第二气球的自由空间光链路。

23.如权利要求22所述的方法，其中，确定所述第二气球的位置包括接收所述第二气球的全球定位系统坐标。