《空天地協同雷射通信技術與套用》是2022年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 書名：空天地協同雷射通信技術與套用
- 作者：楊健、鮑芳荻、于思源
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2022年3月1日
- 頁數：262 頁
- 定價：138.00 元
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787030717542
- 字數：340000
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
主要介紹空天地協同雷射通信系統中的各種技術方法，包括鏈路的瞄準、捕獲、跟蹤、大容量復用通信、大氣湍流的補償以及套用評估方法。首先介紹為了快速建立雷射通信鏈路所採用的窄信標光束掃描捕獲理論和模型及特性分析方法；然後介紹如何提高鏈路穩定性的窄信標雙向跟蹤理論模型以及捕跟探測最佳化方法；而後介紹基於光頻梳的大容量密集波分復用方法，並分析了大氣湍流影響機理以及補償方法；最後給出雷射通信系統套用評估方法。
圖書目錄
序
前言
第一章 概述 1
1.1 空天地協同雷射通信簡介 1
1.2 空天地協同雷射通信鏈路技術發展概述 2
1.2.1 星地、星間雷射鏈路 3
1.2.2 空基雷射鏈路 11
1.2.3 地海雷射鏈路 19
1.3 空天地協同雷射通信關鍵技術發展概述 21
1.3.1 雷射鏈路快速捕獲技術 22
1.3.2 雷射鏈路穩定跟蹤技術 23
1.3.3 雷射鏈路高速高可用度通信技術 31
參考文獻 32
第二章 空天地雷射鏈路快速建立技術 35
2.1 雷射通信瞄準技術及誤差分析 35
2.1.1 瞄準坐標系的建立 37
2.1.2 瞄準角的數學表達 41
2.1.3 捕跟坐標系下的瞄準角度計算方法 43
2.1.4 方位軸對捕跟瞄準精度影響 43
2.1.5 俯仰軸對捕獲瞄準精度影響 46
2.2 窄信標光束掃描捕獲理論模型 48
2.2.1 掃描捕獲工作原理和方式 49
2.2.2 掃描捕獲模型建立 53
2.2.3 捕獲機率和平均捕獲時間 58
2.2.4 捕獲掃描方式及掃描時間函式 59
2.3 窄信標掃描捕獲特性分析 61
2.3.1 平台姿態漂移影響下捕獲機率特性分析 61
2.3.2 平台姿態漂移影響下平均捕獲時間特性分析 63
2.4 限定時間下掃描捕獲分析 65
2.4.1 限定時間下單場掃描捕獲仿真與分析 65
2.4.2 限定時間下多場掃描捕獲仿真與分析 66
參考文獻 69
第三章 空天地雷射鏈路穩定保持技術 71
3.1 空天地窄信標光束跟蹤理論模型 72
3.1.1 單向跟蹤 73
3.1.2 雙向跟蹤 75
3.1.3 窄信標雙向穩定跟蹤控制系統 79
3.2 空天地窄信標光束雙向跟蹤穩定性研究 86
3.2.1 窄信標光束雙向跟蹤補償效應描述 86
3.2.2 雙向跟蹤CCD測角誤差數學描述 88
3.2.3 跟蹤誤差對窄信標雙向跟蹤穩定性影響分析 91
3.2.4 窄信標穩定跟蹤仿真與分析 94
3.3 空天地捕跟探測快速切換在軌最佳化方法研究 97
3.3.1 圖像閾值分割法 98
3.3.2 自適應最優分割值理論模型 98
3.3.3 自適應最優分割值最佳化算法實現 102
3.4 空天地雷射鏈路章動跟蹤技術研究 105
3.4.1 空間光到單模光纖耦合理論 106
3.4.2 章動跟蹤系統理論分析 108
3.4.3 章動跟蹤建模 109
3.4.4 章動參數研究 112
3.4.5 自適應章動算法 125
參考文獻 138
第四章 空天地雷射鏈路高速通信復用技術 140
4.1 基於光頻梳的密集波分復用高速通信方法 141
4.2 高速復用通信技術中的多載波實現 143
4.2.1 電光調製器產生光頻梳的理論分析 143
4.2.2 電光調製器產生光頻梳的實驗研究 145
4.3 高速復用通信技術中的寬頻光頻梳 146
4.3.1 光纖自相位調製理論分析 146
4.3.2 基於自相位調製的光頻梳展寬實驗研究 147
4.4 基於光頻梳的高速復用通信實驗研究 149
4.4.1 中心波長可調的寬頻光頻梳實驗研究 149
4.4.2 頻率間隔可調的寬頻光頻梳實驗研究 152
參考文獻 153
第五章 空天地大氣信道湍流影響機理與補償技術 155
5.1 雷射鏈路光束遠場動態特性鏈路跟蹤穩定性與補償方法 156
5.1.1 鏈路光束遠場動態特性 156
5.1.2 鏈路穩定性最佳化算法 159
5.1.3 鏈路光束遠場動態特性對鏈路穩定性影響補償 161
5.2 大氣湍流對系統通信性能影響分析 168
5.2.1 雷射鏈路大氣信道物理特性分析與建模 168
5.2.2 大氣湍流對單輸入單輸出(SISO)自由空間光系統通信性能影響 171
5.2.3 大氣湍流對多輸入多輸出(MIMO)自由空間光系統通信性能影響 188
5.2.4 MRC條件下系統通信性能的分析 198
5.2.5 MRC與EGC方案通信性能的比較 208
5.3 雷射鏈路大氣信道預報方法 210
5.3.1 模型建立條件 210
5.3.2 模型慣性參考坐標系 212
5.3.3 雷射鏈路大氣信道綜合監測及可用度評價 212
參考文獻 215
第六章 空天地應急通信技術套用評估 217
6.1 雷射鏈路光束遠場動態特性地面等效試驗評估 221
6.1.1 光束漂移對穩定性影響評估 221
6.1.2 光束擴展對穩定性影響評估 226
6.1.3 到達角起伏對穩定性影響實驗結果分析 227
6.1.4 雷射鏈路大氣條件下光束遠場隨機擾動特性影響地面測試驗證 228
6.2 光束捕跟性能試驗評估 231
6.2.1 捕跟探測快速切換方法的地面外場驗證 231
6.2.2 捕跟坐標系在軌最佳化方法的在軌驗證 234
6.2.3 窄信標光束快速掃描捕獲方法試驗驗證 236
6.2.4 窄信標光束穩定雙向跟蹤方法試驗驗證 241
6.3 典型平台雷射鏈路跟蹤穩定性試驗評估 245
6.3.1 鏈路跟蹤穩定性實驗系統及測試方案 245
6.3.2 星間鏈路光束遠場動態特性地面等效驗證實驗 247
6.3.3 鏈路跟蹤穩定性最佳化方法實驗驗證 249
6.4 雷射通信信道糾錯編碼試驗評估 254
6.4.1 編碼技術性能比較 254
6.4.2 編碼技術實現方法 256
6.5 隨機角抖動對單模光纖耦合效率套用評估 258
參考文獻 261
