留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

自由空间光通信中精跟踪系统的辨识

周浩天 艾勇 单欣 代永红

周浩天, 艾勇, 单欣, 代永红. 自由空间光通信中精跟踪系统的辨识[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 736-741.
引用本文: 周浩天, 艾勇, 单欣, 代永红. 自由空间光通信中精跟踪系统的辨识[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 736-741.
Zhou Haotian, Ai Yong, Shan Xin, Dai Yonghong. Identification of fine tracking system for free space optical communications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 736-741.
Citation: Zhou Haotian, Ai Yong, Shan Xin, Dai Yonghong. Identification of fine tracking system for free space optical communications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 736-741.

自由空间光通信中精跟踪系统的辨识

基金项目: 

国家自然科学基金(201351S5002);航空科学基金(201351S5002)

详细信息
    作者简介:

    周浩天(1988-),男,博士生,主要从事空间光通信中目标识别及跟踪控制技术方面的研究。Email:zht329903390@sina.com

  • 中图分类号: TN929.1

Identification of fine tracking system for free space optical communications

  • 摘要: 精确的精跟踪系统模型为研究精跟踪的控制算法,找到影响其动态、静态性能的关键因素提供了重要的条件。设计了精跟踪辨识系统,该系统包括:快速倾斜镜、CCD、DA 以及相关的电子设备。精跟踪模型传统上被认为是一个二阶系统,通过输入输出数据、模型类和最小二乘等价准则等一系列过程确定精跟踪的模型。为了评估该辨识方法的性能,将最小二乘辨识法得到的模型与传统的频率响应法得到的模型做比较。通过验证发现,两种模型的输出与实际系统输出的模型残差平方和分别为8.20 和89.52,相关系数分别为0.98 和0.95。结果表明,最小二乘法得到的精跟踪模型比频率响应法得到的模型更准确地反映出实际系统的特性。
  • [1]
    [2] Hyde G, Edelson B I. Laser satellite communications: current status and directions[J]. Space Policy, 1997, 13(1): 47-54.
    [3]
    [4] Kenichi Araki, Yoshinori Arimoto, Motokazu Shikatani, et al. Performance evaluation of laser communication equipment onboard the ETS-VI satellite[C]// SPIE, 1995, 2669: 52-59.
    [5]
    [6] Nielsen T T, Oppenhaeuser G, Laurent B, et al. In-orbit test results of the optical intersatellite link, between ARTEMIS and SPOT4, SILEX[C]// SPIE, 2002, 4635: 1-15.
    [7]
    [8] Gerardo G Ortiz, Shinhak Lee, Steve Monacos, et al. Design and development of a robust ATP subsystem for the Altair UAV-to-Ground Lasercomm 2.5 Gbps Demonstration [C]// SPIE, 2003, 4975: 104-114.
    [9]
    [10] Jiang Huilin, Liu Zhigang, Tong Shoufeng, et al. Analysis for the environmental adaptation and key technologies of airborne laser communication system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36: 300-302. (in Chinese)
    [11]
    [12] Men Zhiguo, Peng Xiuyan, Wang Xingmei, et al. Volterra series kernels estimation algorithm based on GA optimized BP neural network identification [J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2012, 36(6): 963-967.
    [13]
    [14] Wu Ping. The identification and its application base on subspace[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2009. (in Chinese)
    [15] Zhong Lusheng. System identification of state-space models[D]. Changsha: Central South University, 2011. (in Chinese)
    [16]
    [17] Astrom K J, Bohlin T. Numerical Identification of Linear Dynamic Systems from Normal Operating Record [M]// IFAC SYMP on Theory of Self-Adaptive Systems. New York: Springer, 1965.
    [18]
    [19]
    [20] Fang Chongzhi,Xiong Deyun. Process Identification[M]. Beijing: Tsinghua University Press,1988: 348-348. (in Chinese)
    [21] Podlubny I. Fractional Differential Equations [M]. San Diago: Academic Press, 1999.
    [22]
    [23] Akaike H. A new look at the statistical model identification [J]. IEEE Trans on Automatic Control, 1974, 19(6): 716-723.
    [24]
    [25]
    [26] Pan Lideng, Pan Yangdong. Identification and Modeling of System[M]. Beijing: Chemistry Industry Press, 2004: 81-96.
    [27]
    [28] Xiao Deyun. Real-time online closed-loop identification experiment [J]. Journal of Tsinghua University, 1983, 23(3): 1-12.
    [29] Caroline Racho, Angel Portillo. Characterization and design of digital pointing subsyten for optical communication demonstrator[C]//SPIE, 1999, 3615: 251.
    [30]
    [31]
    [32] Huang Jiaying. Principle of Automatic Control [M]. 2nd ed. Beijing: Higher Education Press,2010:436-443. (in Chinese)
    [33]
    [34] Zhang Xiaohua, Xiao Dingyun. System Modeling and Simulation[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2006: 62. (in Chinese)
    [35] Wang Fengquan, Zheng Wangan. Experimental Vibration Analysis [M]. Nanjing: Jiangsu Science and Technology Press, 1988: 7-9.
  • [1] 郑运强, 刘欢, 孟佳成, 王宇飞, 聂文超, 武军霞, 蔚停停, 魏森涛, 袁站朝, 汪伟, 谢小平.  空基激光通信研究进展和趋势以及关键技术 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210475-1-20210475-13. doi: 10.3788/IRLA20210475
    [2] 陈祥, 呼新荣, 张建华, 李帅, 薛婧婧, 任斌, 靳一.  摆镜式激光通信终端光束指向与粗跟踪特性 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210146-1-20210146-10. doi: 10.3788/IRLA20210146
    [3] 方连伟, 史守峡, 蒋志勇.  柔性支撑快速反射镜伺服机构的参数辨识 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200303-1-20200303-11. doi: 10.3788/IRLA20200303
    [4] 孙浩添, 杜福嘉, 张志永.  基于模型预测控制的大口径快摆镜随动系统 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0214001-0214001. doi: 10.3788/IRLA202049.0214001
    [5] 郭锐强, 李珉, 吴君鹏, 刘鑫, 魏子康.  基于差分混沌键控的空间光通信系统及其保密性分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200207-20200207. doi: 10.3788/IRLA20200207
    [6] 郭树怀, 王天鹤, 冀霞, 党莹, 吕解.  1 Gbps实时传输的自由空间光通信链路损耗 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 622004-0622004(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622004
    [7] 敖珺, 谈新园, 马春波, 唐承鹏.  基于Raptor10码的自由空间光通信系统设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 918004-0918004(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0918004
    [8] 夏培培, 邓永停, 王志乾, 李洪文, 王显军.  2 m望远镜消旋K镜转台的模型辨识 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 318001-0318001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0318001
    [9] 柯熙政, 解孟其, 石碧瑶.  无线光通信系统中64-QAM调制实验研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 68-73. doi: 10.3788/IRLA201847.S122003
    [10] 柯熙政, 亢烨, 刘娟.  FSO-OFDM系统中峰均比控制方法的实验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 622001-0622001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0622001
    [11] 殷宗迪, 董浩, 史文杰, 张锋.  精确模型辨识的光电平台自抗扰控制器 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 926001-0926001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0926001
    [12] 王怡, 李源, 马晶, 谭立英.  自由空间光通信中相干圆偏振调制系统性能研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822004-0822004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0822004
    [13] 王怡, 杨帅, 马晶, 单良.  自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 722003-0722003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0722003
    [14] 李枫, 耿超, 李新阳, 罗文, 邱琪.  基于SPGD算法的自适应光纤耦合器阵列技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2156-2161.
    [15] 黄龙, 冯国英, 廖宇.  利用超连续谱激光实现自由空间光通信 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3530-3534.
    [16] 王怡, 章奥, 马晶, 谭立英.  自由空间光通信系统中弱大气湍流引起的相位波动和强度闪烁对DPSK调制系统的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 758-763.
    [17] 丛日进, 汪井源, 徐智勇, 王荣, 王喆.  长波长红外光大气信道传输 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 927-932.
    [18] 柯熙政, 谌娟, 张楠.  FSO MIMO系统中迭代译码算法的研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2631-2636.
    [19] 安其昌, 张景旭, 孙敬伟.  基于极大似然估计的TMT三镜轴系装调 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3002-3007.
    [20] 韩立强, 王志斌.  自适应光学校正下空间光通信的光纤耦合效率及斯特列尔比 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 125-129.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  249
  • HTML全文浏览量:  27
  • PDF下载量:  173
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-12
  • 修回日期:  2014-07-13
  • 刊出日期:  2015-02-25

自由空间光通信中精跟踪系统的辨识

    作者简介:

    周浩天(1988-),男,博士生,主要从事空间光通信中目标识别及跟踪控制技术方面的研究。Email:zht329903390@sina.com

基金项目:

国家自然科学基金(201351S5002);航空科学基金(201351S5002)

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 精确的精跟踪系统模型为研究精跟踪的控制算法,找到影响其动态、静态性能的关键因素提供了重要的条件。设计了精跟踪辨识系统,该系统包括:快速倾斜镜、CCD、DA 以及相关的电子设备。精跟踪模型传统上被认为是一个二阶系统,通过输入输出数据、模型类和最小二乘等价准则等一系列过程确定精跟踪的模型。为了评估该辨识方法的性能,将最小二乘辨识法得到的模型与传统的频率响应法得到的模型做比较。通过验证发现,两种模型的输出与实际系统输出的模型残差平方和分别为8.20 和89.52,相关系数分别为0.98 和0.95。结果表明,最小二乘法得到的精跟踪模型比频率响应法得到的模型更准确地反映出实际系统的特性。

English Abstract

参考文献 (35)

目录

    /

    返回文章
    返回