【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光通信，尤其涉及一种星载激光载荷的收发同轴标校方法及系统。
技术介绍
1、卫星激光星间载荷或星地建链过程中，由于激光通信系统高度集成，星载激光载荷的收发设备通常使用一套光学天线，这就导致收发同轴标校精度会直接影响星间载荷或者星地之间的建链可靠性，进而影响数据传输过程的稳定性。
2、相关技术中，通常利用在轨状态的星载激光载荷发射的信标光和信号光实现收发同轴度标校，该种标校方式是在卫星发射后的在轨阶段实现的，无法保证卫星发射前的收发同轴性，且需要借助地面站配合实现，标定过程繁琐，难以保证标校精度。
3、因此，传统的收发同轴标校方法存在标定过程繁琐，且标校精度低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种星载激光载荷的收发同轴标校方法及系统，用以解决传统收发同轴标校方法标定过程繁琐、标校精度低的缺陷。
2、一方面，本专利技术提供一种星载激光载荷的收发同轴标校方法，基于平行光管实现，星载激光载荷包括光学头、发射激光器以及接收激光器，所述发射激光器和所述接收激光器均与所述光学头相连；所述方法包括：
3、控制所述发射激光器向平行光管发出第一激光信号，并控制所述接收激光器向平行光管发出第二激光信号；
4、通过所述平行光管内的反射镜组将所述第一激光信号转化为第一光信号，并通过所述平行光管内的光电探测器获得所述第一光信号对应的第一成像光斑；
5、通过调整所述发射激光器的工作功率，控制所述第一成像光斑的光斑直径满
6、通过所述反射镜组将所述第二激光信号转化为第二光信号，并通过所述光电探测器获得所述第二光信号对应的第二成像光斑；
7、通过调整所述接收激光器的工作功率，控制所述第二成像光斑的光斑直径满足预设长度范围；
8、分别确定所述第一成像光斑的第一质心坐标和所述第二成像光斑的第二质心坐标；
9、根据所述第一质心坐标和所述第二质心坐标，计算得到所述星载激光载荷的收发同轴度差值；
10、根据所述收发同轴度差值，对所述星载激光载荷进行收发同轴标校。
11、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校方法，所述根据所述第一质心坐标和所述第二质心坐标，计算得到所述星载激光载荷的收发同轴度差值，包括：
12、根据所述第一质心坐标和所述第二质心坐标，确定第一质心与第二质心之间的质心距离；
13、将所述质心距离与所述光电探测器的像元尺寸相乘，得到中间参数值；
14、将所述中间参数值与所述平行光管的焦距作商，得到所述星载激光载荷的收发同轴度差值。
15、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校方法，所述根据所述收发同轴度差值，对所述星载激光载荷进行收发同轴校正，包括：
16、判断所述收发同轴度差值是否在预设修正范围内，得到判断结果；
17、若所述判断结果为是，则根据所述收发同轴度差值对所述光学头内章动镜的零点位置进行调整，以修正所述收发同轴度差值；
18、若所述判断结果为否，则对所述章动镜的机械位置进行调整，并对所述星载激光载荷再次装调后，重新确定收发同轴度差值，直至所述判断结果为是。
19、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校方法，所述根据所述收发同轴度差值对所述光学头内章动镜的零点位置进行调整，包括：
20、根据预设关联关系以及所述收发同轴度差值，确定所述光学头内章动镜的零点校正量，其中，所述预设关联关系用于表征零点校正量与收发同轴度差值之间的对应关系；
21、根据所述章动镜的当前零点位置以及所述零点校正量，对所述章动镜的零点位置进行调整。
22、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校方法，所述零点校正量包括零点位置的横轴坐标校正量和纵轴坐标校正量。
23、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校方法，所述对所述章动镜的机械位置进行调整，包括：
24、根据所述第一质心坐标和所述第二质心坐标，确定第一质心与第二质心之间的相对位置关系；
25、根据所述相对位置关系，确定所述章动镜的机械调整方向；
26、按照所述机械调整方向对所述章动镜的机械位置进行调整。
27、另一方面，本专利技术还提供一种星载激光载荷的收发同轴标校系统，包括：平行光管和上位机；
28、星载激光载荷包括光学头、发射激光器以及接收激光器，所述发射激光器和所述接收激光器均与所述光学头相连；
29、所述上位机分别与所述平行光管中的光电探测器以及所述接收激光器和所述发射激光器相连；
30、所述上位机包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一种所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法。
31、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校系统，所述平行光管包括：反射镜组、分光镜以及光电探测器；
32、所述第一激光信号和所述第二激光信号均经过所述反射镜组和所述分光镜后，被所述光电探测器接收。
33、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校系统，所述反射镜组包括：第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜；
34、所述第一激光信号和所述第二激光信号依次经过所述第一反射镜、所述第二反射镜以及所述第三反射镜反射后,传输至所述分光镜。
35、根据本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校系统，所述系统还包括棱镜，所述棱镜用于对所述光学头和所述平行光管做0°、+90°以及-90°三面准直处理。
36、本专利技术提供的星载激光载荷的收发同轴标校方法及系统，通过控制发射激光器向平行光管发出第一激光信号，并控制接收激光器向平行光管发出第二激光信号，调整发射激光器和接收激光器的工作功率，以使光电探测器中的第一成像光斑和第二成像光斑的光斑直径均满足预设长度范围，之后确定第一成像光斑的第一质心坐标和第二成像光斑的第二质心坐标，根据两个质心坐标计算星载激光载荷的收发同轴度差值，进而根据收发同轴度差值，对星载激光载荷进行收发同轴标校。由于该标校过程以收发同轴度差值为标校依据，可以利用平行光管准确完成标校任务，无需信标光信号即可实现标校操作，标校过程操作简便、易于实现，且可以在卫星发射前的测试阶段完成，解决了传统收发同轴标校方法标定过程繁琐，且标校精度低的问题，提高了同轴标校过程的准确性和便捷性。
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1.一种星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，基于平行光管实现，星载激光载荷包括光学头、发射激光器以及接收激光器，所述发射激光器和所述接收激光器均与所述光学头相连；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述根据所述第一质心坐标和所述第二质心坐标，计算得到所述星载激光载荷的收发同轴度差值，包括：
3.根据权利要求1所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述根据所述收发同轴度差值，对所述星载激光载荷进行收发同轴校正，包括：
4.根据权利要求3所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述根据所述收发同轴度差值对所述光学头内章动镜的零点位置进行调整，包括：
5.根据权利要求4所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述零点校正量包括零点位置的横轴坐标校正量和纵轴坐标校正量。
6.根据权利要求3所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述对所述章动镜的机械位置进行调整，包括：
7.一种星载激光载荷的收发同轴标校系统，其特征在于
8.根据权利要求7所述的星载激光载荷的收发同轴标校系统，其特征在于，所述平行光管包括：反射镜组、分光镜以及光电探测器；
9.根据权利要求8所述的星载激光载荷的收发同轴标校系统，其特征在于，所述反射镜组包括：第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜；
10.根据权利要求7所述的星载激光载荷的收发同轴标校系统，其特征在于，所述系统还包括棱镜，所述棱镜用于对所述光学头和所述平行光管做0°、+90°以及-90°三面准直处理。
...【技术特征摘要】
1.一种星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，基于平行光管实现，星载激光载荷包括光学头、发射激光器以及接收激光器，所述发射激光器和所述接收激光器均与所述光学头相连；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述根据所述第一质心坐标和所述第二质心坐标，计算得到所述星载激光载荷的收发同轴度差值，包括：
3.根据权利要求1所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述根据所述收发同轴度差值，对所述星载激光载荷进行收发同轴校正，包括：
4.根据权利要求3所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特征在于，所述根据所述收发同轴度差值对所述光学头内章动镜的零点位置进行调整，包括：
5.根据权利要求4所述的星载激光载荷的收发同轴标校方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志楠，
申请(专利权)人：北京融为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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