卫星光通信数据处理单元设计及扫描捕获方法研究
卫星光通信以其高带宽、高码率、高保密性及抗干扰等优点成为空间通信发展的新方向。捕获、瞄准、跟踪(APT)技术是卫星光通信系统中的关键技术。实现对光束快速、稳定的捕获，是建立卫星光通信链路的前提。本文在概述了 APT系统的概念、组成、工作流程的基础上，对APT系统中数据处理单元的设计实现，以及扫描捕获方法进行了研究，同时还对提高系统可靠性的工程方法进行了总结。 本文主要研究的数据处理单元是卫星光通信APT系统中的连接计算模块，APT系统采用何种扫描方式是由数据处理单元决定的。数据处理单元以SM320LF2407A为核心处理器，本文根据数据处理单元的功能需求，设计了与主控单元通信的串行通信接口、与电机控制单元通信的并行通信接口、为卫星平台提供遥测信号的D/A转换电路及A/D采样电路。在硬件电路正常工作的前提下，对各个功能模块进行了软件编写与调试，并按照APT系统的工作流程，将各模块程序组合起来实现数据处理单元的功能。编写的程序通过LDRA TestBed软件测试，符合航天型号软件开发规范要求。 本文总结了项目中使用的对低等级芯片进行筛选、对单粒子效应进行防护等提高系统可靠性的工程方法，并根据实际项目可靠性设计需求，对SM320F2812的外部引导加载技术进行了探索，成功实现了SM320F2812的外部引导加载。 扫描捕获方法决定着APT系统的性能，本文给出了捕获概率和捕获时间模型，提出了在扫描过程中增加重叠因子的方法消除外部扰动对捕获概率的影响，给出了重叠因子与指向偏差的数量关系。在对现有扫描方式分析的基础上提出了一种捕获时间最短的扫描方式，从而通过改进扫描方式，提高捕获概率，缩短捕获时间，提高APT系统的捕获性能。
卫星光通信;数据处理;扫描捕获方法;LDRA TestBed软件测试;模块化设计
哈尔滨工业大学
硕士
控制科学与工程
王岩
2009
中文
TN927.2
84
2013-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）