衛(wèi)星光通信粗瞄控制系統(tǒng)的設(shè)計及故障診斷.pdf

1、衛(wèi)星間激光通信是未來衛(wèi)星通信技術(shù)的重要發(fā)展方向，它在較為復(fù)雜的空間環(huán)境中進行，信號光束窄，傳輸距離長，給鏈路的建立和保持造成極大的困難。因此，在衛(wèi)星光通信系統(tǒng)中必須建立一套瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤（Pointing，Acquisitionand Tracking，PAT）系統(tǒng)來防止由于鏈路失敗而造成的信號損失。PAT技術(shù)是激光通信鏈路建立和保持的關(guān)鍵技術(shù)。本文以哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院承擔(dān)的“中繼衛(wèi)星間鏈路技術(shù)”課題為背景，研究設(shè)計了PAT系統(tǒng)中

2、的粗瞄控制系統(tǒng)。
　　首先對衛(wèi)星光通信研究的背景和意義進行綜述，分析比較了國內(nèi)外衛(wèi)星光通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進展。此外，詳細闡述了PAT系統(tǒng)的重要性和工作原理，并給出其總體設(shè)計結(jié)構(gòu)。
　　其次對粗瞄控制系統(tǒng)的各個功能單元作了全面介紹，提出了系統(tǒng)的控制方案，包括帶積分分離和輸出限幅的PID控制算法選取，用頻率響應(yīng)法求解被控對象的數(shù)學(xué)模型以及按照典型Ⅰ型和Ⅱ型系統(tǒng)模型分別對速度環(huán)和位置環(huán)進行設(shè)計等。在此基礎(chǔ)上，對粗瞄控制系統(tǒng)進行相