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星间光通信由于具有大容量、保密性强等优点，所以它是一种极具潜力的通信方式。星间光通信的实质就是实现两颗卫星之间的数据传输，而要实现数据传输的必要前提就是要建立通信链路，那么在星间光通信中捕获、跟踪和对准(ATP)系统就是用来建立高精度通信链路的。由于星间光通信系统的存在复杂环境因素的影响，利用ATP系统来建立高精度通信链路一直都是星间光通信的关键和难点，所以对高精度ATP系统的研究非常必要。
在高精度ATP系统中对准误差是由于各种噪声来源的干扰而引起的不必要的角度偏差，它也是衡量ATP系统性能的重要指标之一，而且对准误差越大，通信系统链路建立的性能就越差，所以如何抑制ATP系统的对准误差一直是高精度ATP系统研究的核心问题。
星间ATP系统在光斑图像预处理阶段的主要任务是尽量去除噪声干扰，为后面的高精度定位跟踪打下基础。文章在此阶段主要从图像去噪处理和目标感兴趣区域(ROI)设置两个方面进行分析和研究。在图像去噪方面考虑到背景差分阈值去噪方法本身因为背景估计不足而很少被利用，所以文中对其进行了改进，并通过仿真表明改进的背景阈值去噪方法对对准误差的抑制效果明显优于其他的阈值去噪方法，提高了背景阈值去噪方法的可利用性。除此之外，文章在此阶段还分析了ROI窗口设置的重要性，设计了新的ROI窗口设置方法，并与一次质心、一次最大值、两次质心算法进行了仿真比较，结果表明改进的ROI选取方法的鲁棒性是有明显提高的。
定位算法是星间ATP系统的核心部分，由于许多传统定位算法的局限性，很多高精度定位算法登上了研究的舞台，亚像素定位算法的研究就是其中一个重要方向，文中就重点分析了亚像素定位算法，提出了一种改进的高斯拟合算法，并与质心加权、质心插值、高斯拟合等算法进行了仿真比较，结果表明利用改进的高斯拟合算法对对准误差的抑制效果优于其他的亚像素定位算法，减小了噪声因素对算法的定位精度的影响。
最后，考虑到光学天线像差会引起远场激光光斑变形、光斑直径增大及中心光强降低等现象，而目前其他的许多研究没有考虑到激光器处于轴外发射状态时，天线像差对对准精度会有如何的影响，所以文中在这方面进行了分析和仿真，结果表明合理的调节发射端激光器的发射状态有利于减小像差对对准的影响，提高系统的对准精度。