【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于星载变形反射镜的激光反卫系统及其控制方法。
技术介绍
激光反卫星武器采取光束的形式,通过高热、电离、冲击和辐射等综合效应,向一定方向发射,用以杀伤卫星。其光束具有能量大、速度快、精度高和抗干扰性强等特点。无论能量载体性质有什么不同,武器系统都具有如下特点:首先束能传播速度接近光速,一旦发射即可命中,而且能在相当长的工作时间内,产生所需要的功率值,并有良好的束能质量;其次束能量集中,激光束聚集得非常细,使敌方来不及进行机动、回避或对抗。激光武器通过定向对卫星上的特定目标精确照射,使运行轨道上的卫星的传感器、光电仪器运转失常而坠毁。由于卫星的轨道可以测量,卫星相对于地面运动的角速度不算太快,对激光武器瞄准系统的要求精度不算太苛刻,加之卫星的光电系统结构设计相对脆弱,破坏阈值较低,容易遭攻击。低轨道卫星暴露给地面站的时间能使定向能反卫星武器能从容地进行束能射击,使卫星受攻击的结构表面材料的吸收率发生变化,导致破坏性的温度偏差,使卫星发生故障。在定向能反卫星武器中,较成熟的是地基中红外高能激光器和天基红外化学激光器。但地基激光器有许多缺点,其一是不仅大气对远程激光的折射作用会严重影响其跟踪、瞄准太空高速飞行目标的精度,而且激光在大气中传输时,会受到大气分子和气溶胶的吸收与散射,其强度将衰减。其二是大气湍流的影响将导致目标上的光斑扩大,当激光功率足够大时,还会产生非线性的热晕现象,这些效应将会使目标上的激光功率密度下降,影响激光对目标的破坏效果。其三是不能打击被云层所遮挡的目标。尽管天基激光器可以克服地基激光器的上述缺陷,但其重量却远远超过了 ...
【技术保护点】
基于星载变形反射镜的激光反卫系统,其特征在于:由地基激光器和星载变形反射镜系统组成;星载变形反射镜系统由反射镜二维驱动机构、变形反射镜、镜架(1)、正六边形平面镜二维驱动机构(2)、基于方形光斑的四象限探测器(5)、目标探测器和星载数据处理与通信计算机等部分组成;反射镜二维驱动机构由固定在卫星上的电动机(4)和伸缩杆驱动机构(3)组成,电动机(4)固定在卫星的外表面,伸缩杆驱动机构(3)安装在电动机(4)的轴上,它的两根电动伸缩杆与圆形平板镜架(1)连接,配合电动机(4)分别实现镜架(1)方位角与俯仰角的调整;变形反射镜是由若干正六边形平面镜(6)拼成的圆形组合体,每块正六边形平面镜(6)后面装由压电陶瓷电机或音圈电机构成的正六边形平面镜二维驱动机构(2),位于变形反射镜中心的正六边形平面镜的中心位置安装基于方形光斑的四象限探测器(5),所有正六边形平面镜二维驱动机构(2)安装在镜架(1)上。
【技术特征摘要】
1.基于星载变形反射镜的激光反卫系统,其特征在于:由地基激光器和星载变形反射镜系统组成;星载变形反射镜系统由反射镜二维驱动机构、变形反射镜、镜架(1)、正六边形平面镜二维驱动机构(2)、基于方形光斑的四象限探测器(5)、目标探测器和星载数据处理与通信计算机等部分组成;反射镜二维驱动机构由固定在卫星上的电动机(4)和伸缩杆驱动机构(3)组成,电动机(4)固定在卫星的外表面,伸缩杆驱动机构(3)安装在电动机(4)的轴上,它的两根电动伸缩杆与圆形平板镜架(1)连接,配合电动机(4)分别实现镜架(1)方位角与俯仰角的调整;变形反射镜是由若干正六边形平面镜(6)拼成的圆形组合体,每块正六边形平面镜(6)后面装由压电陶瓷电机或音圈电机构成的正六边形平面镜二维驱动机构(2),位于变形反射镜中心的正六边形平面镜的中心位置安装基于方形光斑的四象限探测器(5),所有正六边形平面镜二维驱动机构(2)安装在镜架(1)上。2.根据权利要求1所述的基于星载变形反射镜的激光反卫系统,其控制方法的特征在于:以位于变形反射镜中心位置的正六边形平面镜(6)的镜面为xz平面,中心为原点o建立星载变形反射镜系统的三维坐标系,使x轴与电动机(4)的转轴垂直,y轴为平面镜的法向;为所有不在变形反射镜中心位置的正六边形平面镜(6)排序,并以同样的方法建立第i块正六边形平面镜(6)的坐标系xiyizi,i=1,2,…,n,其中n为非中心位置的正六边形平面镜的个数,坐标原点在反射镜系统坐标系中的坐标记为(x0i,0,z0i),i=1,2,…,n,n为非中心位置的正六边形平面镜的个数,δ>0表示控制结束阈值,T表示采样周期,Tk=kT为第k个采样时刻,其中k为正整数,则控制程序可表述为:1)置k=1;2)通过目标探测器、基于方形光斑的四象限探测器(5)以及卫星的位置信息确定在Tk-1时刻目标和地基激光器在变形反射镜系统坐标系中的方位角、俯仰角和距离α(Tk-1)、β(Tk-1)、d(Tk-1)和A(Tk-1)、B(Tk-1)和D(Tk-1);3)利用预测算法计算在Tk时刻目标和地基激光器在变形反射镜系统坐标系中的方位角、俯仰角和距离的预测值和计算γ→1=(cosα~(Tk)cosβ~(Tk),sinα~(Tk)cosβ~(Tk),sinβ~(Tk))]]>γ→2=(cosA~(Tk)cosB~(Tk),sinA~(Tk)cosB~(Tk),sinB~(Tk))]]>γ→=γ→1+γ...
【专利技术属性】
技术研发人员:安凯,王晓英,安培亮,安宏亮,
申请(专利权)人:安凯,
类型:发明
国别省市:山东;37
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