根據空間精密定位技術需求,提出一種空間四象限概念,用于空間載體主動定位引導與高速通信。在固定的時間間隔內,通過光束掃描方式在空間依次形成4個光斑,接收探測器依次接收4個光斑的部分能量,按質心計算原理解算接收端相對于發(fā)射中心的位置及角度偏移。應用蒙特卡羅方法對空間四象限定位系統(tǒng)進行建模與仿真,并搭建實驗系統(tǒng)對仿真結果進行驗證與分析。結果表明,空間四象限定位方法可行,可為空間定位、導航等具體應用提供技術支持。

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【部分圖文】：

圖1 四象限探測器工作原理示意圖

四象限探測器位置檢測的工作原理如圖1所示。四象限探測器是由4個大小相同的光敏面組合而成,光束入射至四象限探測器的光敏面上形成一個光斑,落入探測器不同象限的光能量不同,以此解算光斑中心位置,實現(xiàn)定位功能�？臻g四象限主動定位技術是在光束入射至探測器之前進行四象限規(guī)劃,通過光束掃描原理....

圖2 空間四象限主動定位技術原理圖

圖1四象限探測器工作原理示意圖空間四象限主動定位系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩部分組成,如圖3所示。調制激光經空間準直器后變?yōu)槠叫泄馐?入射至壓電陶瓷(PZT)振鏡的中心,由PZT控制光束發(fā)生快速偏轉,依次在空間規(guī)劃形成空間四象限。接收端通過光學天線將光束聚焦至APD靶面上進行光電轉換,再....

圖3 空間四象限主動定位系統(tǒng)(信息的高速調制解調)

空間四象限主動定位技術是以激光發(fā)射端為原點建立XOY坐標系,使得掃描光斑以象限的形式分布。若接收端的中心與空間四象限光斑中心重合,則在接收端光場內探測到的4次掃描光斑的能量大小相等,如圖4(a)所示;若接收端的中心相對空間四象限中心存在偏移,則在接收光場內探測到的4次光斑能量大小....

圖4 光斑中心位置檢測示意圖。

圖3空間四象限主動定位系統(tǒng)(信息的高速調制解調)根據空間四象限位置解算原理,用四象限質心計算公式對光斑中心位置進行解算,具體表達式為

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