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光通信粗瞄系统莫尔条纹信号正弦性补偿方法
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:2012
  • 页码:1735-1740
  • 分类:TP212.14[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学控制科学与工程系,哈尔滨150001, [2]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033
  • 相关基金:国家自然科学基金(61174037)资助项目
  • 相关项目:面向在轨操控的多航天器期望模式运动分布式自主协同控制
中文摘要:

为了保证光通信终端的精确对准,抑制编码器莫尔条纹正弦性偏差引入的细分误差,设计了基于经验模态分解(empir—icalmodedecomposition,EMD)的正弦性修正方法。首先,介绍了卫星光通信终端跟瞄系统的组成与工作原理。接着,分析了莫尔条纹正弦偏差给系统带来的细分误差并给出满足工程需求的正弦性阈值。然后,在阐述EMD分解原理的基础上,给出了基于EMD的正弦性修正方法,该方法利用编码器自身粗码信息计算转速,从而确定精码莫尔条纹信号的基波频率值,并采用EMD分解在原始信号中提取与该值相匹配的基波分量。最后,对该方法进行了原理和转速自适应性仿真,并应用到去掉光学滤波镜片后的粗瞄回路编码器中。仿真及实验结果表明:在光通信终端的各工作转速下,修正后的莫尔条纹正弦性均小于0.85%,满足细分要求;修正后的精码译码结果精确,编码器测角精度维持在1”以内,满足终端对准精度的要求。

英文摘要:

In order to ensure that optical communication terminal points at target precisely, a method is put forward to compensate the sinusoidal deviation of Moir6 fringe in photoelectrical encoder, which is the position sensor of the coarse pointing system. First, the structure and operational principle of the satellite optical communication terminal are introduced. Then the subdividing error of the encoder caused by sinusoidal deviation is analyzed, and the thresh old of sinusoidal deviation that could satisfy engineering needs is given. Based on the principle of empirical mode de composition (EMD) , a compensating algorithm is put forward, in which the fundamental frequency of moir6 fringe is decided according to the rotating speed calculated by the coarse coder. With empirical mode decomposition, the fun damental wave component is extracted. Simulation results indicate that this method works well at different rotating speeds. When the method is applied in a photoelectrical encoder in which the optical filtering lens is removed, the experiment result shows that the sinusoidal deviations are less than 0.85% at different speeds, the precision of the encoder maintains in 1", and the encoder can satisfy the need of pointing precision.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481