[发明专利]基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法

权利要求书

1.一种基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1、星地激光链路捕获前，激光通信终端根据卫星轨道和姿态预测数据，计算出星地激光可链路时段的平均瞄准角速率，其中 为方位轴方向平均角速率，为俯仰轴方向平均角速率；

步骤2、按10ms间隔计算出星地链路时段内每个时刻的解耦量[， ]，其中n表示各时刻间隔个数，s为时间单位秒，链路开始时间时刻n=0，链路过程中时间时刻，在链路开始前，将发送至卫星平台；

步骤3、激光通信终端完成光束捕获后，控制精瞄装置和CMOS探测装置进行光电闭环精跟踪，卫星平台根据平台时钟计算n值，按解耦量开始定频解耦瞄准；

步骤4、跟踪过程中，激光通信终端计算出CMOS探测器的平均残留角度误差[，]，其中为方位轴方向平均残留角度误差，为俯仰轴方向平均残留角度误差，将CMOS探测器的平均残留角度误差[，]作为解耦修正量，发送至卫星平台处理器；

步骤5、卫星平台按修正后的解耦量持续进行定频解耦和定频修正，确保激光链路稳定跟踪，直至链路结束；

步骤1中所述平均瞄准角速率的计算方法如下：

利用卫星轨道位置矢量和地面站位置矢量，计算出卫星与地面站连接矢量，式中表示t时刻卫星瞄准地面站的瞄准矢量；

将变换至卫星激光通信终端瞄准坐标系，即：

，为考虑姿态预测数据后的地心赤道坐标系到激光通信终端坐标系变换矩阵，、和分别为在终端瞄准坐标系中的分量，、和分别为终端瞄准坐标系三个坐标轴的单位矢量；

设链路开始时间为，链路结束时间为，则

式中、和分别为时刻卫星瞄准地面站的瞄准矢量在终端瞄准坐标系中的分量，、和分别为时刻卫星瞄准地面站的瞄准矢量在终端瞄准坐标系中的分量。

2.根据权利要求1所述的基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法，其特征在于，步骤3中所述定频解耦瞄准跟踪的频率为每间隔10ms执行一次。

3.根据权利要求1所述的基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法，其特征在于，步骤5中所述定频修正为每间隔1s执行一次。