机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制方法与流程

技术特征：
1.机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：地面目标进入机载光电吊舱中波红外探测跟踪视场内后，机载光电吊舱对地面目标图像进行目标图像提取、识别；机载光电吊舱对识别出的地面目标图像进行图像跟踪，跟踪完成后开启通信发射光、指示激光一级跟踪实现目标的粗捕获跟踪；s2：地面近红外/激光探测单元接收机载光电吊舱的通信发射光，进行目标图像/光斑跟踪；跟踪完成后地面伺服转台开启通信发射光、指示激光；机载光电吊舱的近红外/激光探测单元对地面目标进行图像/光斑跟踪，二级跟踪实现目标精密跟踪；s3：双方平台的四像限探测器进行第三级跟踪，实现跟踪与通信的复合。2.如权利要求1所述的机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制方法，其特征在于，所述通信发射光均为1550nm通信发射光，所述指示激光均为1064nm指示激光。3.如权利要求1所述的机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制方法，其特征在于，步骤s1的图像跟踪精度≤1mrad；步骤s2的图像跟踪精度≤0.5mrad；步骤s3的图像跟踪精度≤0.3mrad。4.机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制系统，其特征在于，包括：信号处理和伺服控制板、电机驱动、方位编码器、方位电机、俯仰电机、俯仰编码器、上位机、中波红外步进电机、中波红外光电开关、中波红外探测器、近红外探测器、近红外光电开关、近红外步进电机、四象限探测器、图像处理板、整机供电、1550nm通信激光器、edfa、1064nm激光器；其中，中波红外步进电机、中波红外光电开关、中波红外探测器、近红外探测器、近红外光电开关、近红外步进电机、图像处理板组成光电探测单元；整机供电给光电探测单元提供电压，近红外光电开关或中波红外光电开关把步进电机的零位通过io口传到信号处理和伺服控制板上，信号处理和伺服控制板控制近红外步进电机或中波红外步进电机执行，调节近红外探测器或中波红外探测器的焦距，然后图像处理板把解算出来的脱靶量直接通过rs422到信号处理和伺服控制做跟踪；信号处理和伺服控制通过rs422控制图像处理板的状态切换，信号处理和伺服控制通过rs422设置探测器的相机参数；四象限通信探测器内部有两个422串口，一个与机上总控板相互通信，留给用户来使用；另一个通过rs422与粗伺服控制板相互通信，给伺服做第三级跟踪，输出通过sma数据线与1550nm通信激光器相连，把要调制信号加载1550nm通信激光器上；由俯仰编码器和俯仰电机组成的俯仰执行单元，俯仰编码器将位置信息发送到信号处理和伺服控制；然后信号处理和伺服控制给俯仰电机发出指令，控制俯仰电机执行；若信号处理和伺服控制获取到上、下限位的信号，就控制俯仰电机失磁；方位编码器将数据发送到信号处理和伺服控制，然后信号处理和伺服控制控制方位电机执行；由1550nm通信激光器和edfa组成通信发射单元；1064nm激光器与信号处理和伺服控制相互通信；信号处理和伺服控制传递一个同步信号分别给1550nm通信激光器和近红外探测器，当有激光发射时，保证近红外探测器能够成像。
5.如权利要求4所述的机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制系统，其特征在于，信号处理和伺服控制板通过rs422控制图像处理板的状态切换是指：根据图像目标还是光斑目标，来决定切换是近红外探测器还是中波红外探测器。6.如权利要求4所述的机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制系统，其特征在于，四象限通信探测器由qapd探测单元和通信与位置解算单元组成。

技术总结
本发明涉及机载激光通信系统中图像与通信复合高精度跟踪控制方法，双方在雷达或GPS引导下进行对目标的初对准；地面目标进入机载光电吊舱中波红外探测跟踪视场内后，机载光电吊舱对地面目标图像进行目标图像提取、识别；机载光电吊舱对识别出的地面目标图像进行图像跟踪；跟踪完成后开启通信发射光、1064nm指示激光；地面近红外/激光探测单元接收光，进行目标图像/光斑跟踪；跟踪完成后地面伺服转台开启通信发射光、指示激光；机载光电吊舱的近红外/激光探测单元对地面目标进行图像/光斑跟踪；双方平台的四像限探测器进行跟踪与通信。提高系统的跟踪精度；同时提高响应时间；采用四像限探测器进行跟踪与通信，实现跟踪与通信的复合。信的复合。信的复合。


技术研发人员：李燕军 刘洋 宋延嵩 董岩 张敏
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/3/4