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星地量子跟踪仪的跟瞄控制系统
费强; 邓永停; 王雪峰; 邵蒙; 谢虹波; 孙景旭
2022-12-25
发表期刊光学精密工程
卷号30期号:24页码:3178-3188
摘要星地量子通信传输距离长,卫星与地面存在相对运动,提高了对量子跟踪仪的跟踪性能要求。为了提高星地量子通信的跟踪精度,降低量子通信的误码率,本文对量子跟踪仪的跟瞄控制系统展开研究,并对影响跟踪精度的总扰动进行补偿。首先,介绍了星地量子通信链路、量子通信过程及其影响因素。接着,搭建了量子跟踪仪的运动数学模型。基于跟踪仪的数学模型,设计并提出自抗扰模型预测控制算法;针对模式切换问题,提出了分数阶跟踪微分器以优化轨迹减小超调。根据与“墨子号”卫星进行量子通信的实验结果:分数阶跟踪微分器对模式切换后的目标捕获速度提高了22%,提出的自抗扰模型预测控制相比于传统的PI控制有更强的抗扰动能力,削弱了俯仰换向的脱靶量尖峰,跟踪精度达到2.9″,提高了量子偏振数据接收量,总误码率降低到1.18%。本文提出的控制算法能够进一步提高量子跟踪仪的跟踪精度,降低了误码率,满足星地量子通信的精度要求。
文献类型期刊论文
条目标识符http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/66333
专题中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
作者单位1.季华实验室
2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
费强,邓永停,王雪峰,等. 星地量子跟踪仪的跟瞄控制系统[J]. 光学精密工程,2022,30(24):3178-3188.
APA 费强,邓永停,王雪峰,邵蒙,谢虹波,&孙景旭.(2022).星地量子跟踪仪的跟瞄控制系统.光学精密工程,30(24),3178-3188.
MLA 费强,et al."星地量子跟踪仪的跟瞄控制系统".光学精密工程 30.24(2022):3178-3188.
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