[发明专利]一种复合轴单反式机载激光通信跟瞄装置

说明书

一种复合轴单反式机载激光通信跟瞄装置，属于激光通信技术领域，为了解决现有机载激光通信技术存在跟踪精度较低，难以满足小视场、长距离通信的问题，该激光通信装置主要由三个大部分组成，包括缩束系统、外方位从动系统和内部二维跟瞄系统，缩束系统和内部二维跟瞄系统均在外方位从动系统内部，缩束系统与外方位从动系统的固定端连接，不产生运动；内部二维跟瞄系统与外方位从动系统的旋转端连接，进行旋转运动。该装置将两组串联的方位结构与单反式跟瞄结构复合，构成一个用于机载激光通信跟瞄的装置，降低了机载环境下不规则风扰对跟踪精度的影响，满足二维跟瞄能力，实现了空对地及空对空的激光通信，可应用于机载环境下的光链路高效对接。

技术领域

本发明涉及一种复合轴单反式机载激光通信跟瞄装置，用于机载对地或对空通信，属于激光通信技术领域。

背景技术

激光通信经过近几十年的发展，逐步实现了不同空间的通信，速率也由Mbit/s量级发展到目前的Gbit/s量级，通信系统对数据传输的要求不断提高，相比于传统的射频通信，空间激光通信逐渐显露其技术优势，研究意义巨大。

在所有激光通信链路中，机载激光通信平台具有机动性强、振动强烈等特点，但受到通信光疏散角小的限制，因此对机载平台的指向及跟踪精度提出了更高的要求。

针对机载稳定平台技术，有很多机构也开展了相关研究，例如十字跟踪架结构的方案、周扫结构的方案、两轴四框架结构的方案，上述方案在一定程度上具备了实现机载通信的功能，但是也都存在缺点，其中对于十字跟踪架结构的方案，由于机载环境风扰较大且不规则，风扰力矩对方位及俯仰电机影响导致跟踪精度较低，难以满足小视场、长距离的激光通信；两周四框架结构方案内框架结构限制其通光口径大小，并且结构复杂、转台体积质量大、谐振频率低。

发明内容

本发明为了解决现有机载激光通信技术存在跟踪精度较低，难以满足小视场、长距离通信的问题，提出一种复合轴单反式机载激光通信跟瞄装置。

一种复合轴单反式机载激光通信跟瞄装置，其特征是，该激光通信装置主要由三个大部分组成，包括缩束系统、外方位从动系统和内部二维跟瞄系统，缩束系统和内部二维跟瞄系统均在外方位从动系统内部，缩束系统与外方位从动系统的固定端连接，不产生运动；内部二维跟瞄系统与外方位从动系统的旋转端连接，进行旋转运动。

所述缩束系统包括：主镜、三镜、主镜支撑、次镜、次镜支架、遮光罩；次镜通过次镜支架与主镜背部的主镜支撑连接，三镜与主镜支撑连接，遮光罩与主镜支撑连接，缩束系统构成一个整体；缩束系统的焦点位于主镜与次镜之间，光线经过抛物面的主镜后反射到双曲面的次镜，再由次镜汇聚，经过三镜后平行出射。

所述外方位从动系统主要包括：基座、外方位电机、外方位轴承、动密封、齿轮、光电编码器、外方位轴、外框架和玻璃窗口；基座固定在机身；外方位轴承外圈与基座配合，内圈与外方位轴配合；外方位电机与基座连接，外方位电机将力矩传递给齿轮，齿轮与外方位轴连接，外方位轴经过外方位电机驱动，再经过齿轮传动后进行大范围低速转动，光电编码器与基座连接，对外方位轴的旋转角度进行测量，将角度信息传递给外方位电机；基座与外方位轴相对转动，在二者之间为动密封；外方位轴与外框架连接，外方位轴转动时带动外框架一起转动；玻璃窗口固定在外框架上，随着外框架转动。