空间激光通信组网反射镜跟踪性能

针对空间激光通信组网各网络拓扑节点高度动态、通信链路搭建困难的问题,在现有“一点对多点”组网光学原理基础上,对其反射镜光学天线伺服性能进行研究。通过实验对针对反射镜的基于位置环和基于速度环的两种不同的光闭环控制策略进行对比,结果显示:基于速度环的光闭环策略在跟踪换向时会出现瞬间较大误差抖动,而基于位置环的光闭环策略的跟踪误差在换向时更加平稳,且误差较小。利用Matlab平台进行了基于速度环的光闭环跟踪仿真,仿真得到的跟踪误差与实际跟踪误差基本一致,但并无较大的换向误差。结合低速启动实验,得出结论:该误差来源于速度环较差的低速启动性能,通过增加位置环降低换向跟踪误差的方案适用于轴系谐振频率较高的光机系统。实验还对位置环跟踪下的速度前馈进行了研究,结果表明:前馈增益从0到2递增时,位置跟踪误差先减小后增大,跟踪误差最小值出现在增益值为0.95~1.05附近。