[发明专利]一种激光星间链路双端收发光轴自主标校方法

说明书

一种激光星间链路双端收发光轴自主标校方法，属于卫星激光通信技术领域。本发明借助激光星间链路的激光通信数据帧进行双端接收探测器能量相互传输，并通过两颗卫星激光终端相互配合分别自动调整超前瞄机构实现两颗卫星激光终端信号收发光轴的自动标校。相比于传统的借助激光地面站光轴标校和在轨双星同时在测控弧段内的发送指令光轴标校，效率大幅度提升，并可以实现全天候、全时段、全空域收发光轴标校。相比于其它的借助安装在卫星上的标校反射器(校准)进行单颗卫星激光终端自身收发同轴度标校，本方法可以针对激光终端工作阶段所有转动角度的信号收发光轴一致性进行标校，并且标校过程不影响激光星间链路的正常工作，实现“即标即用”。

技术领域

本发明涉及一种激光星间链路双端收发光轴自主标校方法，属于卫星激光通信技术领域。

背景技术

公开号为CN201811554230.7的中国专利公开一种卫星光通信终端在轨标定及收发同轴度校正装置及方法。该发明主要公开了一种用于激光通信终端在轨通过安装在卫星上的标校反射器(角锥)进行自身标校发射光轴和接收同轴。该发明主要指在卫星测控弧段内，通过发送指令和判读遥测的方式，对激光链路单端的激光终端自身收发同轴度的标定，没有涉及激光星间链路两个激光终端之间配合进行各自收发光轴标校。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种激光星间链路双端收发光轴自主标校方法，激光星间链路终端的光轴在地面光学状态平台上进行同轴度标定，入轨后由于失重和力热变形，再叠加上超前角等影响，会存在激光收发光轴不同轴的现象。传统的光轴标校主要依靠双星同时在测控弧段内，地面发送指令调制单端激光终端PAA指向，观测对方星接收到光强，进行调整，这种调整方式效率低、耗时长，并且激光收发光轴随着CPA的方位轴和俯仰轴角度变化而变化，使得人工发送指令的方式调整光轴难度更大。本发明公布了一种激光星间链路光轴自主标校的方案，实现光轴在轨自主调整，在建链的过程中优化光轴，实现全空域的收发光轴一致。

本发明的技术解决方案是：一种激光星间链路双端收发光轴自主标校方法，包括两个激光终端入轨工作、两个激光终端建立星间链路并通信、激光终端光轴标校、检查激光星间链路自动标校误差结果、修正误差、检查误差修正结果、修正结果下传地面、产生修正模型、修正模型上注存储。

进一步地，所述两个激光终端建立星间链路并通信，激光星间链路工作在近距离和低速率模式下，完成初始的激光星间链路建立，实现双向低速信息的传递。

进一步地，两个激光终端的光轴标校独立进行，当且仅当其中一个激光终端光轴标校角度范围满足要求，另一个激光终端光轴才开始标校。

进一步地，所述激光终端光轴标校包括如下步骤：

S41，本星通过接收激光通信帧接获取方星通信探测器能量；

S42，本星根据寻优算法实时调整PAA偏转位置，并记录上一次PAA偏转位置；

S43，本星判读对方星通信探测器是否有光；如果激光通信帧里面解算结果显示对方星通信探测器无光，则将本星激光终端PAA偏转至上次双星建链通信的位置；如果本星激光终端判读对方星激光终端通信探测器有光，则执行下一步；

S44，本星判读对方星通信探测器能量是否最大；如果本星通过通信帧解算结果判断对方星激光终端通信探测器能量不为最大值，则继续指向寻优算法；如果判断对方星激光终端通信探测器能量达到了最大值，则执行下一步；

S45，停止PAA自动寻优算法，记录此时PAA偏转位置与对应粗指向机构转向位置CPA；

S46，判断本星CPA方位或俯仰角度变化是否大于阈值；如果CPA方位或俯仰角度变化大于阈值，则返回S42，开启本星PAA寻优算法开始新的角度区域光轴自动标校；否则执行下一步；