基本信息
- 項目名稱：
- 基于LabVIEW的信標光探測儀
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 根據(jù)激光通信的實際需求，對各種信標光探測器的探測機理進行具體分析，設計了基于虛擬儀器技術(shù)的精信標光探測器性能測試系統(tǒng)。
- 詳細介紹：
- 激光通信技術(shù)是當今世界應用最廣泛的一個高新技術(shù)領域，同時也是推動全球信息通信業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力量?？焖?、精確的捕獲、瞄準和跟蹤（APT：Acquisition Pointing and Tracking）技術(shù)是保證實現(xiàn)空間遠距離激光通信的核心。信標光探測器是APT系統(tǒng)的重要組成部分，一般選用電荷耦合器件(CCD)、四象限探測器(QD)或位置敏感器件(PSD)，它們的共同特點是信標光成像光斑能被量化，但是這些探測器的探測機理均不同，有必要對其進行深入研究。 本文根據(jù)激光通信的實際需求，對各種信標光探測器的探測機理進行具體分析，設計了基于虛擬儀器技術(shù)的精信標光探測器性能測試系統(tǒng)。應用虛擬儀器軟件平臺將數(shù)據(jù)采集、分析與處理功能集中在同一個環(huán)境之中，通過大量的實驗，對各類信標光探測器在自由空間激光通信和大氣激光通信中的探測性能進行了比較，提出了信標光探測器的選用原則, 具有一定的實際運用意義。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關鍵和主要技術(shù)指標
- 目的： 對激光武器和大氣激光通信系統(tǒng)或者其它以被動或主動激光目標跟蹤為目標的控制系統(tǒng)來說，一個高精度（?rad量級）的目標捕獲、瞄準和跟蹤系統(tǒng)(APT—acquiring、pointing and tracking）是必不可少的。 基本思路: 本設計根據(jù)激光通信的實際需求，對各種信標光探測器的探測機理進行具體分析，設計基于虛擬儀器技術(shù)的精信標光探測器性能測試系統(tǒng)。應用虛擬儀器軟件平臺將數(shù)據(jù)采集、分析與處理功能集中在同一個環(huán)境之中，通過大量的實驗，對各類信標光探測器的探測性能進行比較，完成光通信信標光探測儀的設計。 創(chuàng)新點： 虛擬儀器技術(shù)，自適光學技術(shù)。 技術(shù)關鍵： 提高探測器探測能力，克服大氣影響，快速的數(shù)據(jù)及圖像采集。 主要技術(shù)指標： 激光波長： 530nm、800～900nm、1550nm。 作用距離： 4-40Km； 光束定位精度： 2?rad（rms）。
科學性、先進性
- 集成化、智能化、多功能化綜合測試，系統(tǒng)可應用于自由空間激光通信及大氣激光通信的信標光探測； 多通道、快速的數(shù)據(jù)與圖像采集及并行處理技術(shù)； 利用探測器實現(xiàn)激光光斑質(zhì)心的精確定位，同時對入射激光束進行精確定位，定位精度優(yōu)于2rad（rms）； 針對大氣湍流對光斑形狀的影響，采用激光光斑多點積分技術(shù)，對激光光斑圖像進行多通道并行采樣和處理，實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)的快速分析與結(jié)果輸出。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無。
作品所處階段
- 實驗室階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無。
作品可展示的形式
- 文字。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 目前，在現(xiàn)代化軍事指揮系統(tǒng)、野戰(zhàn)網(wǎng)的聯(lián)結(jié)、空間機群指揮等系統(tǒng)中開始逐步采用具有APT（捕獲、瞄準和跟蹤）技術(shù)的空間激光通信技術(shù)。由于上述APT系統(tǒng)的活動空間是在大氣層中，因此在其工作過程中不可避免地要遇到大氣信道及其產(chǎn)生的湍流問題，因此采用一定的技術(shù)手段，提高機載跟蹤平臺跟蹤性能的成為當務之急，國內(nèi)外的穩(wěn)定和跟蹤平臺研究單位都在積極研究此項課題。
同類課題研究水平概述
- 國外： 美國的Astor Terra公司和Terex公司分別在多個城市進行了大氣能見度的監(jiān)測，在海島之間、城市之間建立了大氣激光通信實驗鏈路，英國也在倫敦市中心建立了幾條大氣激光通信實驗鏈路，進行大氣信道系統(tǒng)研究，日本則在衛(wèi)星與地面、飛機與地面間進行了光通信實驗, 取得了上行下行鏈路光束傳播特性、通信特性、地球背景光特性等寶貴資料。目前世界上主要的研究機構(gòu)有：美國國家航空航天局、美國空軍、以及由其支持的麻省理工學院林肯實驗室、加州理工學院噴氣推進實驗室、Astor Terra公司等；歐洲空間局通信部；日本宇宙開發(fā)事業(yè)團、日本郵政省通信研究實驗室、高級長途通信研究所等。 國內(nèi): 和國際上相比，我國大氣激光通信技術(shù)的實用化發(fā)展相對滯后，技術(shù)研究與理論研究相對脫節(jié)，實際大氣中的光通信鏈路研究少之甚少，而這對于我國大氣激光通信的實用化進程顯然是很重要和很有幫助的，它對光通信系統(tǒng)的設計、優(yōu)化系統(tǒng)性能有很大的幫助和一定的實際指導意義。 未來的大氣激光通信在原有技術(shù)的基礎上，將重點研究以下幾個方面的內(nèi)容： (1) 大功率激光器技術(shù)的研究。主要包括：CO2激光器、半導體激光器和二極管泵浦的Nd：YAG激光器； (2) 空間目標的捕獲、瞄準、跟蹤技術(shù)； (3) 高速率激光調(diào)制與高靈敏度激光接收技術(shù)； (4) 大氣環(huán)境對激光通信系統(tǒng)的影響及解決方法。
