[发明专利]一种舰载激光通信扫描捕获方法

说明书

一种舰载激光通信扫描捕获方法，解决了现有舰船之间激光通信扫描捕获过程中的初始瞄准角度预测精度低的问题，属于舰载激光通信领域。本发明在舰载激光通信链路中加入微波测控信道，本发明的方法包括：S1、在不同舰载平台的终端A和终端B分别实时获取所在舰船平台的三维位置数据，并通过微波测控信道实时传送的对方三维位置数据；S2、终端A和终端B分别根据S1获取的约定时间t₀时刻以前的三维位置数据，获取各自瞄准对方的瞄准矢量，并根据该瞄准矢量获得在各自本体地平坐标系下瞄准俯仰角和瞄准水平角的预测值；S3、终端A和终端B根据瞄准俯仰角和瞄准水平角的预测值进行预瞄准；S4、双向扫描捕获，捕获完成，进行光束跟踪。

技术领域

本发明涉及一种舰载激光通信扫描捕获方法，属于舰载激光通信领域。

背景技术

舰载激光通信具有通信数据率高、抗干扰、保密性好等优点，且不需要频率许可申请，在今后的舰船间、舰地、舰岛通信技术领域具有重要的应用前景。与目前发展较快的卫星激光通信不同，舰载激光通信的工作平台的移动属于非预定轨道状态，这对于激光链路的建立提出了较大挑战。在卫星激光通信的扫描捕获过程中，由于双方的运行轨道是预定的，激光通信终端可根据对方预定轨道进行预瞄准，以缩小捕获不确定范围。对于两个航行中舰船之间的激光通信，由于舰船平台的之间存在较大范围的相对运动，初始瞄准角度预测精度非常低，这将造成初始捕获不确定范围大，扫描捕获难度高，严重时将造成激光链路无法建立。

发明内容

针对现有舰船之间激光通信扫描捕获过程中的初始瞄准角度预测精度低的问题，本发明提供一种基于微波测控的舰载激光通信扫描捕获方法。

本发明的一种基于微波测控的舰载激光通信扫描捕获方法，在舰载激光通信链路中加入微波测控信道，所述方法包括：

S1、在不同舰载平台的终端A和终端B分别实时获取所在舰船平台的三维位置数据，并通过微波测控信道实时传送的对方三维位置数据；

S2、终端A和终端B分别根据S1获取的约定时间t₀时刻以前的三维位置数据，获取各自瞄准对方的瞄准矢量，并根据该瞄准矢量获得在各自本体地平坐标系下瞄准俯仰角和瞄准水平角的预测值；

S3、终端A和终端B根据瞄准俯仰角和瞄准水平角的预测值进行预瞄准；

S4、双向扫描捕获，捕获完成，进行光束跟踪。

作为优选，所述S2包括：

终端A根据所在舰船平台在约定时间t₀时刻以前的三维位置数据预测约定时间t₀时刻终端A的三维位置数据，并根据该三维位置数据获得终端A上的接收望远镜光阑法线方向矢量为

终端A通过微波测控信道实时传送的终端B所在舰船平台在约定时间t₀时刻以前的三维位置数据预测约定时间t₀时刻终端B的三维位置数据，并根据该三维位置数据获得终端B上的信标光入射到终端A的方向矢量为

约定时间t₀时刻的终端A在与终端B同一惯性坐标系下瞄准终端B的瞄准矢量为：

在终端A的本体地平坐标系中的三个以SEZ矢量表示的分量为r_S(t₀)、r_E(t₀)和r_Z(t₀)；

终端A在本体地平坐标系下的约定时间t₀时刻的俯仰角和水平角的预测值分别为θ_v(t₀)和θ_h(t₀)：