基于自适应光学的激光精跟踪技术研究

• 作 者: 王保峰
• 出 处: 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）
• 发表日期: 2014年01期
• 关键词: 自适应光学 激光精跟踪 大气湍流 快速倾斜镜 跟踪误差

随着航天技术的发展，获取空间信息的能力已成为现代政治、军事斗争的核心之一。而无论是空间目标监视还是空间激光通信，激光跟踪都是其关键技术之一。但由于大气湍流的影响，传统跟踪技术的精度难以满足跟踪要求。可以实时探测、校正大气湍流动态扰动的自适应光学发展起来后，人们将其与激光跟踪技术相结合发展出激光主动精跟踪技术。本文通过理论推导、仿真、实验等对激光精跟踪技术进行了研究，具体工作如下：用功率谱反演法得到的相位屏来仿真大气湍流对波前相位的影响，用角谱理论仿真激光在真空中传输，并结合大气湍流分层模型对大气湍流中光束的倾斜进行了仿真研究。得出对于口径为1m的接收系统，光束经过对流层引起的光束到达角起伏的均方根在6μrad左右，这为激光精跟踪模拟实验及实际系统的设计提供了参考依据。采用特征参数与真实大气湍流相符的热风式湍流装置模拟大气湍流，搭建了激光跟踪实验平台，分别进行了静态、动态跟踪实验。结果表明：静态跟踪实验的跟踪精度达到了快速倾斜镜分辨率极限；动态跟踪实验的跟踪精度控制在了系统的理论误差范围之内。验证了激光精跟踪系统对大气湍流引起的倾斜量的校正能力。