基于二維坐標分解的空間目標位置快速探測技術研究.pdf

1、自由空間激光通信技術具有高碼率，抗干擾性強，可靠性高等優(yōu)點。瞄準、捕獲、跟蹤（PAT）系統(tǒng)是自由空間光通信系統(tǒng)中的一個重要子系統(tǒng)。自由空間及光通信要求PAT系統(tǒng)能夠獲得高精度圖像，并具備圖像高速采集能力。同時，為了補償衛(wèi)星平臺振動引起的視軸擾動，也要求足夠高的圖像采樣頻率，這就對圖像采集處理系統(tǒng)提出了更為苛刻的要求。基于上述需求，本文提出一種基于二維坐標分解的空間目標位置快速探測技術，該技術同時具備高精度、大視場和高幀頻的優(yōu)勢，具有重要

2、的實際意義和應用價值。
　　本文首先對探測原理進行討論，并在此基礎上分析焦面處的光強分布，進而對可探測性進行核算。全文圍繞圖像采集處理系統(tǒng)的任務功能和主要設計指標，展開圖像采集處理系統(tǒng)的光學系統(tǒng)設計，電子學設計與軟件設計。
　　其次，在光學系統(tǒng)設計方案中，從目前幾種常用光學系統(tǒng)結構特點出發(fā)，結合探測系統(tǒng)自身特點，提出使用卡賽格林鏡頭的反射結構作為探測系統(tǒng)的前段望遠系統(tǒng)，使用分光棱鏡以及柱面鏡分別作為二維坐標分解系統(tǒng)，使用反射

3、鏡對光路進行折轉，以縮減光學系統(tǒng)尺寸，減輕發(fā)射重量。此外，對設計出的光學系統(tǒng)進行了像質評價和公差分析。
　　再次，在電子學方案中提出使用像元尺寸為10μm的線陣CCD作為圖像傳感器，使用具備相關雙采樣功能以及14位A/D轉換功能的VSP2254作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊，Camera link作為數(shù)據(jù)傳輸接口，CPLD作為芯片時序模塊以及數(shù)據(jù)管理模塊；提出在DSP+CPLD基礎上，利用兩組DDR SDRAM構成乒乓結構的數(shù)據(jù)緩存模塊；