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機(jī)載激光通信與成像一體化演示系統(tǒng)
主要用途：機(jī)載激光通信演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)合激光器件、深度學(xué)習(xí)和人工智能等最新技術(shù)發(fā)展，構(gòu)建機(jī)載激光通信與成像一體化多功能開放式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證綜合平臺(tái)
搭建時(shí)間：2018年10月
光學(xué)系統(tǒng)介紹：
機(jī)載激光通信主要針對包括無人機(jī)、飛船和高空氣球等平流層的通信平臺(tái)，大氣湍流和衰減相對較弱，大氣活動(dòng)相對平靜，覆蓋范圍廣，非常適合于進(jìn)行廣域偵察與局域網(wǎng)通信，在未來國防安全和國民經(jīng)濟(jì)中有重要應(yīng)用前景。近年來，隨著激光器件、關(guān)鍵單元和信號(hào)處理技術(shù)的迅速發(fā)展，空間激光通信不斷朝著高速率、網(wǎng)絡(luò)化和多用途的方向發(fā)展。圍繞空間激光通信在國防安全和國民經(jīng)濟(jì)應(yīng)用中的新趨勢，結(jié)合激光器件、深度學(xué)習(xí)和人工智能等最新技術(shù)發(fā)展，構(gòu)建機(jī)載激光通信與成像一體化多功能開放式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證綜合平臺(tái)，開展高速激光通信、自適應(yīng)精密跟瞄、高精度三維激光成像等前瞻方向研究，培育空間激光新興交叉學(xué)科成為了未來的發(fā)展趨勢。
2 - 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
- 機(jī)載激光通信與成像一體化演示系統(tǒng)是由機(jī)載激光通信地面演示驗(yàn)證系統(tǒng)和機(jī)載激光高精度三維成像演示系統(tǒng)組成。機(jī)載激光通信地面演示驗(yàn)證系統(tǒng)利用兩個(gè)激光通信終端對接實(shí)現(xiàn)飛機(jī)間實(shí)時(shí)通信與動(dòng)態(tài)跟蹤，同時(shí)在該系統(tǒng)中還構(gòu)建了通信性能測試、通信調(diào)制制式、光束質(zhì)量分析、大氣擾動(dòng)、動(dòng)態(tài)捕獲和等效遠(yuǎn)程傳輸?shù)乳_放式功能模塊。機(jī)載激光高精度三維成像演示系統(tǒng)通過機(jī)載激光合成孔徑雷達(dá)與激光脈沖發(fā)射/本機(jī)啁啾信號(hào)外差處理系統(tǒng)，結(jié)合激光合成孔徑雷達(dá)相位同步技術(shù)和成像算法，實(shí)現(xiàn)高精度三維成像。
- 激光通信與光學(xué)跟瞄系統(tǒng)；采用兩個(gè)空間激光通信對接，由機(jī)載平臺(tái)模擬旋轉(zhuǎn)雙棱鏡掃描裝置，精密光束雙光楔傾斜掃描裝置和雙焦距激光收/發(fā)平行光管三部分組成，用于檢測和評估機(jī)載激光通信終端的瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤全過程。
- 遠(yuǎn)距離光束傳輸和激光通信性能測試平臺(tái)；主要用于機(jī)載激光通信終端發(fā)射光束的空間遠(yuǎn)距離傳播光學(xué)模擬，并進(jìn)行激光通信誤碼率檢測。采用光束比例化原理，縮小接收孔徑縮短傳播距離；采用透鏡傅里葉變換實(shí)現(xiàn)光束的遠(yuǎn)場變換，采用多級(jí)光學(xué)成像放大焦距；采用誤碼率測試儀進(jìn)行通信性能檢測。
- 自適應(yīng)波前精密調(diào)控；衛(wèi)星激光通信終端的發(fā)射光束一般達(dá)到衍射極限，激光光束發(fā)散度小達(dá)到幾個(gè)微弧度，光束波面質(zhì)量嚴(yán)重影響終端的通信和跟蹤性能。因此激光光束質(zhì)量檢測是關(guān)鍵性檢測項(xiàng)目。基于深度學(xué)習(xí)，開展大氣擾動(dòng)主動(dòng)波前實(shí)時(shí)補(bǔ)償技術(shù)研究。
3 - 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的拓展應(yīng)用
1、機(jī)載合成孔徑激光雷達(dá)高精度三維成像技術(shù)
2、空間激光掃描成像雷達(dá)技術(shù)研究
3、機(jī)載激光雷達(dá)編碼合成孔徑三維成像