机载收发系统的信号收发方法、装置及系统与流程

本发明实施例涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种机载收发系统的信号收发方法、装置及系统。

背景技术：

伴随着航空航天技术的迅速发展，飞机不仅是比较普遍的交通工具，而且还作为航天飞行载具，将人造卫星运输到指定的闭合轨道中。人造卫星到达轨道后，可与作为航天飞行载具的飞机通过激光束进行通信。

目前机载收发系统发射激光束到人造卫星，以将依载于激光束中的有效信息发射与卫星实现通信交互，因此，如何提高机载收发系统高效地发射激光束，以及正确、全面的接收激光的是目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种机载收发系统的信号收发方法、装置及系统，主要目的在于既提高机载收发系统发射激光束的效率，又提高了接收激光束的稳定性、全面性。

为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种机载收发系统的信号收发方法，包括：

信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束，并根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件；

由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止；

激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；

由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。

可选的，在将以第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件之前，所述方法还包括：

由所述第一镜头组件将调整后的激光束发送至第一波片组件；

由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统；

由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后发送至第二镜头组件。

可选的，在由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后发送至第二镜头组件之前，所述方法还包括：

由所述扩束系统将汇聚后的线偏振激光束发送至第一偏振分光组件；

由所述第一偏振分光组件将汇聚后的线偏振激光束中的s光反射至第二波片组件；

由所述第二波片组件接收s偏振激光束并且将所述s偏振激光束转换为圆偏振激光束，将所述圆偏振激光束发送至所述第二镜头组件。

可选的，在由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收之前，包括：

由所述第二镜头组件将以第二出射角度出射的激光发送至第二波片组件；

由所述第二波片组件将圆偏振激光束转换为p偏振激光束，并且由所述第二波片组件将所述p偏振激光束发送至第二偏振分光组件，所述第二偏振分光组件将所述p偏振激光束发送至滤波组件；

由所述滤波组件过滤所述p偏振激光束，得到目标波段的p偏振激光束，并且将所述目标波段的p偏振激光束发送至所述接收组件。

可选的，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止，包括：

由所述滤波组件将目标波段的p偏振激光束发送至分光组件，

由所述分光组件接收目标波段的p偏振激光束，并将p偏振激光束分成两束，分别透射至光电传感器及反射至所述接收组件；

由所述光电传感器根据所述激光束所形成的光点像面图，根据所述光点像面图中光点的位置信息，计算所述激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述第一镜头组件和/或第二镜头组件；

由所述第一镜头组件和/或第二镜头组件根据所述坐标信息调整第二镜头组件的出射角度，直到入射至接收组件的激光束的入射角与光纤光轴之间的差小于预设误差阈值为止。

可选的，在由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度之前，所述方法还包括：

将激光源出射的所述激光束发送至所述第一偏振分光组件；

由所述第一偏振分光组件将激光束中的p偏振激光透过至第一波片组件；

由所述第一波片组件接收p偏振激光束，并将所述p偏振激光束转换为圆偏振激光束；

由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至所述第一镜头组件。

可选的，在由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至所述第一镜头组件之前，所述方法还包括：

由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至折转镜；

由所述折转镜接收并改变圆偏振激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至所述第一镜头组件。

可选的，在由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统之前，所述方法还包括：

由所述第一波片组件将改变后的线偏振激光束发送至第二偏振分光组件；

由所述第二偏振分光组件接收所述线偏振激光束，并且反射其中的s线偏振激光束至所述扩束系统。

可选的，在由所述第一镜头组件将调整后的激光束发送至第一波片组件之前，包括：

由所述第一镜头组件将所述调整后的激光束发送至所述折转镜；

由所述折转镜接收并改变激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至第一波片组件。

第二方面，本发明实施例提供一种机载收发系统的信号收发装置，包括：

接收单元，用于信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束；

第一调整单元，用于根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度；

第一发送单元，用于将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件；

第二调整单元，用于由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止；

第一处理单元，用于激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；

第三调整单元，用于由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。

可选的，所述装置还包括：

第二发送单元，用于在所述第一发送单元将以第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件之前，由所述第一镜头组件将调整后的激光束发送至第一波片组件；

转换单元，用于由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统；

第二处理单元，用于由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后发送至第二镜头组件。

可选的，所述装置还包括：

第三发送单元，用于在所述第二处理单元由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后发送至第二镜头组件之前，由所述扩束系统将汇聚后的线偏振激光束发送至第一偏振分光组件；

反射单元，用于由所述第一偏振分光组件将汇聚后的线偏振激光束中的s光反射至第二波片组件；

第三处理单元，用于由所述第二波片组件接收s偏振激光束并且将所述s偏振激光束转换为圆偏振激光束，将所述圆偏振激光束发送至所述第二镜头组件。

可选的，所述装置还包括：

第四发送单元，用于在所述第二调整单元由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收之前，由所述第二镜头组件将以第二出射角度出射的激光发送至第二波片组件；

第四处理单元，用于由所述第二波片组件将圆偏振激光束转换为p偏振激光束，并且由所述第二波片组件将所述p偏振激光束发送至第二偏振分光组件，所述第二偏振分光组件将所述p偏振激光束发送至滤波组件；

第五处理单元，用于由所述滤波组件过滤所述p偏振激光束，得到目标波段的p偏振激光束，并且将所述目标波段的p偏振激光束发送至所述接收组件。

可选的，所述第二调整单元包括：

发送模块，用于由所述滤波组件将目标波段的p偏振激光束发送至分光组件；

第一处理模块，用于由所述分光组件接收目标波段的p偏振激光束，并将p偏振激光束分成两束，分别透射至光电传感器及反射至所述接收组件；

第二处理模块，用于由所述光电传感器根据所述激光束所形成的光点像面图，根据所述光点像面图中光点的位置信息，计算所述激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述第一镜头组件和/或第二镜头组件；

调整模块，用于由所述第一镜头组件和/或第二镜头组件根据所述坐标信息调整第二镜头组件的出射角度，直到入射至接收组件的激光束的入射角与光纤光轴之间的差小于预设误差阈值为止。

可选的，所述装置还包括：

第五发送单元，用于在所述第一调整单元由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度之前，将激光源出射的所述激光束发送至所述第一偏振分光组件；

透过单元，用于由所述第一偏振分光组件将激光束中的p偏振激光透过至第一波片组件；

第六处理单元，用于由所述第一波片组件接收p偏振激光束，并将所述p偏振激光束转换为圆偏振激光束；将所述圆偏振激光束发送至所述第一镜头组件。

可选的，所述装置还包括：

第六发送单元，用于在所述第六处理单元由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至所述第一镜头组件之前，由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至折转镜；

第七处理单元，用于由所述折转镜接收并改变圆偏振激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至所述第一镜头组件。

可选的，所述装置还包括：

第七发送单元，用于在所述转换单元由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统之前，由所述第一波片组件将改变后的线偏振激光束发送至第二偏振分光组件；

第八处理单元，用于由所述第二偏振分光组件接收所述线偏振激光束，并且反射其中的s线偏振激光束至所述扩束系统。

可选的，包括：

第八发送单元，用于在所述第二发送单元由所述第一镜头组件将调整后的激光束发送至第一波片组件之前，由所述第一镜头组件将所述调整后的激光束发送至所述折转镜；

第九处理单元，用于由所述折转镜接收并改变激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至第一波片组件。

第三方面，本发明实施例还提高一种机载收发系统的信号收发系统，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；

其中，

所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；

所述通信接口用于该机载收发系统的信号收发系统与卫星之间的信息传输；

所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行第一方面中任一项所述的机载收发系统的信号收发方法。

第四方面，本发明实施例还提高一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面中任一项所述的机载收发系统的信号收发方法。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明实施例提供的机载收发系统的信号收发方法、装置及系统，信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束，并根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件；由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止；激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。本发明实施例既能通过第一镜头组件调整其出射角度，以更好的适应激光接收端的接收需求，从而达到高效发射激光束的效果，还能通过第一镜片组件扩大接收视场，并对激光束的入射角度进行粗调整，并使用第二镜头组件对激光束的入射角度进行精细调整，发送正入射和/或趋向正入射的激光束完成通信，提高了通信服务的稳定性、全面性。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种机载收发系统的信号收发方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的一种机载收发系统的信号接收方法的流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种机载收发系统的信号发射方法的流程图；

图4示出了本发明实施例提供的一种机载收发系统的信号收发装置的组成框图；

图5示出了本发明实施例提供的另一种机载收发系统的信号收发装置的组成框图；

图6示出了本发明实施例提供的一种机载收发系统的信号收发系统的组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种机载收发系统的信号收发方法，如图1所示，包括：

101、信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束，并根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件。

在实际应用中，接收系统接收信号的方法主要应用于通信站中，所述通信站可以位于航空飞行载具、也可以位于地面等，所述的航空飞行载具可以包括但不局限于以下内容，例如：飞机、火箭等等。为了便于后续实施例的描述，后续实施例以飞机为例进行说明，但是应该明确的是，该种说明方式并非意在限定所述通信站位于飞机上。本发明公开的实施例中，人造卫星为通讯卫星，主要用于为太空飞行载具提供通信服务，示例性，如电视广播、数据传输、气象等等，本发明实施例对卫星的具体用途不做限定。

在本发明公开的实施例中，因为受机载整流罩高度的限制，本发明实施例所述的第一镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束，所述子镜片可以是2个、3个、4个或6个等，所述子镜片组件成天线阵列，每个子镜片组件接收不同角度的激光束，以2个子镜片组件为例，假设第一镜头组件接收激光束的角度范围为3°～180°，子镜片组件1接收激光束的角度范围为3°～88°，子镜片组件2接收激光束的角度范围为89°～180°。本发明实施例对第一镜头组件接收激光束的角度范围不进行限定。

需要说明的是，当确定由一个子镜片组件接收激光束时，其他的子镜片组件为关闭状态，只有确定的一个子镜片组件为启动状态。示例性的，假设第一镜头组件由4个子镜片组件构成，分别为子镜片组件1、子镜片组件2、子镜片组件3及子镜片组件4，当确定激光束的入射角度与子镜片组件2重合时，则子镜片组件2启动，子镜片组件1、子镜片组件2、及子镜片组件4均为关闭。

第一镜头组件设置多个子镜头组件的目的在于扩大接收激光束的入射范围，如此一来便能接收更多入射角度的激光束，但是，由于机载接收系统时接收的激光束直径小于卫星发射的激光束的直径，因此需要对接收到的激光束进行调整，以符合后续传输激光束的条件。本发明实施例中，由第一镜头组件对接收到的激光束根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，该调整包含调整第一镜头组件的位置、或者第一镜头组件的摆动角度、或调整任意子镜片组件的摆动角度等等，最终目的在于入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值，本发明实施例中，由第一镜头组件对接收到的激光束进行粗调整，调整完毕后将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件，再有第二镜头组件进行精细调整。

102、由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止。

本发明实施例所述的第二预设参数可以预先进行设置，在具体设置时，不易设置的过大，如正负100°(±100°)，此时的接收的激光束的入射角度过大，不易调整，产生的通信光多为无效光，不能提供通信服务；也不易设置的过小，如0°，此时没有视场角度，接收的激光束过于单一，没有完全接收太空飞行载具发射的激光束，则无法为太空飞行载具提供通信服务。本发明公开的实施例中第二预设参数为±5°。本发明实施例对具体的第二预设参数(摆动角度)不进行具体限定。

由于接收组件只能接收特定视场角度的激光束，所接收的特定视场可进行设置，但是设置值不易过大，在本发明公开的实施例中可以设置为40微弧度(40μrad)，所以只有接收激光束的入射角度小于接收视场角度才能提供更为稳定的通信服务，由第二镜头组件进行精细调整，调整直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止，最理想的状态为以正入射入射至接收组件，第二镜头组件是对入射至接收组件的激光束进行精细调整。但是为了确保激光束传输的全面性，允许入射至接收组件的入射角存在细微误差，该细微误差不宜设置过大，具体设置不同应用场景下存在差异。除此之外，第二镜头组件还拥有运动提前瞄准量及收发光波段不同导致的色差的补偿。

103、激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束。

机载发射系统会实时监测激光发射源的启动状态，所述激光发射源可以包含于机载发射系统中，也可以独立于机载发射系统，但与机载发射系统有通信关系。机载发射系统在接收激光束之前首先确定入射至镜头组件的入射角度，其目的在于根据入射角度启动镜头组件中与入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束。

104、由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。

所述第三预设参数为一经验值，可根据激光接收端的具体需求进行变化。一般情况下入射至镜头组件的入射角度，大于镜头组件的出射角度。示例性的，假设入射至第一镜头组件的角度范围30°～40°，那么可设置第三预设参数为原数值的3倍，即调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度为90°～120°，或者，设置第三预设参数为原数值的4倍，即调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度为120°～160°。除此之外，第一镜头组件还拥有运动提前瞄准量及收发光波段不同导致的色差的补偿。

作为本发明实施例的可选方式，除了设置第一镜头组件出射激光束的出射角度外，还可对镜头组件内至少两个子镜片组件之间的位置、角度进行设置，也可改变镜头组件出射激光束的出射角度，具体的本发明实施例对此不进行具体限定。

上述第一预设参数、第二预设参数以及第三预设参数三者均为经验值，可根据不同的应用场景下的实际需求进行设置，设置遵循的原则为接收激光束时，入射至机载收发系统的激光束角度(即入射至第一镜头组件的入射角)大于激光束入射至接收组件的入射角度(即趋向正入射)，与接收激光束相反的是，发射激光束的出射角度，小于经由第一镜头组件的激光束出射角度。

本发明实施例中信号收发系统的接收以及发射均经过第一镜头组件，第一镜头作为收发激光束的毕竟组件，能够根据不同需求灵活调整其出射或入射角度，以满足不同的需求。

本发明实施例提供的机载收发系统的信号收发方法，信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束，并根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件；由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止；激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。本发明实施例既能通过第一镜头组件调整其出射角度，以更好的适应激光接收端的接收需求，从而达到高效发射激光束的效果，还能通过第一镜片组件扩大接收视场，并对激光束的入射角度进行粗调整，并使用第二镜头组件对激光束的入射角度进行精细调整，发送正入射和/或趋向正入射的激光束完成通信，提高了通信服务的稳定性、全面性。

以下将分别阐述信号收发系统的接收和发射，首先，本发明实施例提供一种机载收发系统的信号接收方法，如图2所示，包括：

201、信号接收系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束，并根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，将以所述第一出射角度出射的激光束发送至折转镜。

有关第一镜头组件的组成及调整至第一出射角度的说明，请参阅步骤101的详细描述，本发明实施例在此不进行一一赘述。

需要说明的是，在实际应用中，经由第一镜头组件调整的激光束可不经过折转镜，而是直接发送至后续的第一波片组件，并由第一波片组件进行处理，对于折转镜的设置可根据不同的应用场景进行增减，本发明实施例对此不做限定。

202、由所述折转镜接收并改变激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至第一波片组件。

203、由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统；

204、由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后线偏振激光束发送至第一偏振分光组件；由所述第一偏振分光组件将汇聚后的线偏振激光束中的s偏振激光束反射至第二波片组件。

205、由所述第二波片组件接收s偏振激光束并且将所述s偏振激光束转换为圆偏振激光束，由所述第二波片组件将所述圆偏振激光束发送至所述第二镜头组件。

需要说明的是，在实际应用中，经由扩束系统进行汇聚后的线偏振激光束可不经过折转镜，而是直接发送至后续的第二镜头组件，并由第二镜头组件进行调整处理，对于第一偏振分光以及第二波片组件的设置可根据不同的应用场景进行增减，本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例所述的第一波片组件及第二波片组件其本质均为波片组件，采用第一第二的方式进行说明，目的在于区分机载接收系统中安装波片组件的数量及不同的位置，并非是优先级的限定，实际应用中第一波片组件及第二波片组件可以为1/4波片。

206、由所述第二镜头组件将以第二出射角度出射的激光发送至第二波片组件。

有关第二镜头组件调整至以第二出射角度出射的激光束的实现过程请参阅步骤102的详细说明，本发明实施例在此不再进行一一赘述。

在本发明公开的实施例中，第二镜头组件对激光束入射角度的调整后需要再次经过第二波片组件、第二偏振分光组件，为了使最后使接收组件接收调整后的激光束。

207、由所述第二波片组件将圆偏振激光束转换为p偏振激光束，并且由所述第二波片组件将所述p偏振激光束发送至第二偏振分光组件，所述第二偏振分光组件将所述p偏振激光束发送至滤波组件。

实际应用中第一振分光组件及第二振分光组件可以为偏振分光镜。

208、由所述滤波组件过滤所述p偏振激光束，得到目标波段的p偏振激光束，并且将所述目标波段的p偏振激光束发送至分光组件。

滤波组件根据滤波组件的特性，过滤得到目标波段，本发明公开的实施例中，实施目标波段为1064纳米(1064nm)件。

需要说明的是，在实际应用中，经由滤波组件过滤得到目标波段的p偏振激光束可不经过分光组件，而是直接发送至接收组件，并由接收组件进行接收，对于分光组件的设置可根据不同的应用场景进行增减，本发明实施例对此不做限定。

实际应用中分光组件可以包含但不局限于分光镜。

209、由所述分光组件接收目标波段的p偏振激光束，并将p偏振激光束分成两束，分别透射至光电传感器及反射至所述接收组件。

利用分光组件的分光作用，将p偏振激光束分成两束，分别透射至光电传感器，以便实现光电传感器对激光束的精跟踪，为第一镜头组件和/或第二镜头组件调整摆动角度提供数据信息，同时，分光组件还会将p偏振激光束反射至所述接收组件完成通信。

所述反射至接收组件的激光束可经过远距准直系统发送，避免调整好的激光束远距离传送过程中受到影响而产生入射角，如此进一步提高传输激光束的准确度。

210、由所述光电传感器根据所述激光束所形成的光点像面图，根据所述光点像面图中光点的位置信息，计算所述激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述第一镜头组件和/或第二镜头组件。

本发明实施例中光电传感器起到监控的作用，对第一镜头组件以第二镜头组件的出射角度进行计算并反馈结果。当确定入射至接收组件的入射角度不满足条件时，会计算的激光束的坐标信息发送至第一镜头组件和/或第二镜头组件，由第一镜头组件和/或第二镜头组件进行继续根据光电传感器的反馈结果(即坐标信息)进行继续调整。

在本发明公开的实施例中，将激光束发送至光电传感器的目的在于，检测激光束的入射角，以便执行对镜头组件的精确调整。在本发明公开的实施例中，所述光电传感器可以为coms传感器，coms系统的焦距为963.4mm，角分辨率为5.2μrad，是发散角的1/5，接收全视场为6mrad，其中边缘视场带有6.4％的渐晕，实际像高5.7mm。

光电传感器将接收的激光束形成光点像面图，根据光点像面图中激光束所对应的位置计算所接收激光束坐标信息，计算激光束坐标信息的方法可以包括但不局限于以下内容：方式一：根据光电传感器对应的系统焦距与激光束在光点像面图中对应的位置进行计算；方式二：光点像面图中存在坐标系，根据激光束在光点像面图中的坐标信息同比例放缩计算激光束的实际坐标信息，实际坐标信息可以包括但不局限于以下内容：激光束的入射角度、发送位置等等。

211、由所述第一镜头组件和/或第二镜头组件根据所述坐标信息调整第二镜头组件的出射角度，直到入射至接收组件的激光束的入射角与光纤光轴之间的差小于预设误差阈值为止。

本发明实施例所述的接收组件接收面为φ6.6μm，na为0.12，接收全视场为13μrad。

本发明实施例还提供一种机载收发系统的信号发射方法如图3所示，所述方法包括：

301、激光发射源启动后将所述发射的激光束经由所述准直组件准直后发送至所述第一偏振分光组件。

需要说明的是，在实际应用中，激光发射源激光束可不经过准直组件，而是直接发送至后续的第一镜头组件，并由第一镜头组件进行调整处理，对于准直组件可根据不同的应用场景进行增减，本发明实施例对此不做限定。

出射的激光直接由远距准直透镜组(准直组件)准直出射，出射高斯光对应功率下降到1/e²的束腰直径是100mm。

302、将准直后的所述激光束发送至第一偏振分光组件，由所述第一偏振分光组件将激光束中的p偏振激光透过至第一波片组件。

303、由所述第一波片组件接收p偏振激光束，并将所述p偏振激光束转换为圆偏振激光束，由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至折转镜。

304、由所述折转镜接收并改变圆偏振激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至所述第一镜头组件。

需要说明的是，在实际应用中，激光发射源激光束可不经过第一偏振分光组件、第一波片组件以及折转镜，而是直接发送至后续的第一镜头组件，并由镜头组件进行调整处理，对于第一偏振分光组件、第一波片组件以及折转镜可根据不同的应用场景进行增减，本发明实施例对此不做限定。

305、由所述镜头组件根据所述入射角度开启镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；由所述镜头组件根据预设参数调整从所述镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至激光接收端。

有关镜头组件调整其出射角度的说明，请参阅步骤104的详细描述，本发明实施例在此不进行一一赘述。

由图2及图3的详细描述可知，信号收发系统在接收和发射时存在的共路至少包含第一镜头组件，除此之外还包含：第一偏振分光组件、第一波片组件、折转镜。信号收发系统采用收发共路的方式与卫星进行数据交互。

本发明实施例还提供一种机载收发系统的信号收发装置，如图4所示，包括：

接收单元41，用于信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束；

第一调整单元42，用于根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度；

第一发送单元43，用于将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件；

第二调整单元44，用于由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止；

第一处理单元45，用于激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；

第三调整单元46，用于由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。

本发明实施例提供的机载收发系统的信号收发装置，信号收发系统启动后，由第一镜头组件接收卫星发射的激光束，并根据第一预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的第一出射角度，将以所述第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件；由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收，调整所述第一出射角度和/或第二出射角度，直至该入射至接收组件的激光束的入射角与接收组件的光轴之间的差值小于预设误差阈值为止；激光发射源启动后，确定激光束的入射角度，并根据所述入射角度开启第一镜头组件中与所述入射角度对应的子镜片组件，所述镜头组件内包含至少两个子镜片组件，每个子镜片组件用于接收预定入射角度的激光束；由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度，并经由所述子镜片组件以调整后的出射角度出射激光束至卫星。本发明实施例既能通过第一镜头组件调整其出射角度，以更好的适应激光接收端的接收需求，从而达到高效发射激光束的效果，还能通过第一镜片组件扩大接收视场，并对激光束的入射角度进行粗调整，并使用第二镜头组件对激光束的入射角度进行精细调整，发送正入射和/或趋向正入射的激光束完成通信，提高了通信服务的稳定性、全面性。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：

第二发送单元47，用于在所述第一发送单元43将以第一出射角度出射的激光束发送至第二镜头组件之前，由所述第一镜头组件将调整后的激光束发送至第一波片组件；

转换单元48，用于由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统；

第二处理单元49，用于由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后发送至第二镜头组件。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：

第三发送单元410，用于在所述第二处理单元49由所述扩束系统将线偏振激光束进行汇聚后发送至第二镜头组件之前，由所述扩束系统将汇聚后的线偏振激光束发送至第一偏振分光组件；

反射单元411，用于由所述第一偏振分光组件将汇聚后的线偏振激光束中的s光反射至第二波片组件；

第三处理单元412，用于由所述第二波片组件接收s偏振激光束并且将所述s偏振激光束转换为圆偏振激光束，将所述圆偏振激光束发送至所述第二镜头组件。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：

第四发送单元413，用于在所述第二调整单元44由所述第二镜头组件根据第二预设参数调整从所述第二镜头组件出射激光束的第二出射角度，并将从所述第二镜头组件出射的激光束发送至接收组件接收之前，由所述第二镜头组件将以第二出射角度出射的激光发送至第二波片组件；

第四处理单元414，用于由所述第二波片组件将圆偏振激光束转换为p偏振激光束，并且由所述第二波片组件将所述p偏振激光束发送至第二偏振分光组件，所述第二偏振分光组件将所述p偏振激光束发送至滤波组件；

第五处理单元415，用于由所述滤波组件过滤所述p偏振激光束，得到目标波段的p偏振激光束，并且将所述目标波段的p偏振激光束发送至所述接收组件。

进一步的，如图5所示，所述第二调整单元44包括：

发送模块441，用于由所述滤波组件将目标波段的p偏振激光束发送至分光组件；

第一处理模块442，用于由所述分光组件接收目标波段的p偏振激光束，并将p偏振激光束分成两束，分别透射至光电传感器及反射至所述接收组件；

第二处理模块443，用于由所述光电传感器根据所述激光束所形成的光点像面图，根据所述光点像面图中光点的位置信息，计算所述激光束的坐标信息，并将所述坐标信息发送至所述第一镜头组件和/或第二镜头组件；

调整模块444，用于由所述第一镜头组件和/或第二镜头组件根据所述坐标信息调整第二镜头组件的出射角度，直到入射至接收组件的激光束的入射角与光纤光轴之间的差小于预设误差阈值为止。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：

第五发送单元416，用于在所述第一调整单元42由所述第一镜头组件根据第三预设参数调整从所述第一镜头组件出射激光束的出射角度之前，将激光源出射的所述激光束发送至所述第一偏振分光组件；

透过单元417，用于由所述第一偏振分光组件将激光束中的p偏振激光透过至第一波片组件；

第六处理单元418，用于由所述第一波片组件接收p偏振激光束，并将所述p偏振激光束转换为圆偏振激光束；将所述圆偏振激光束发送至所述第一镜头组件。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：

第六发送单元419，用于在所述第六处理单元418由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至所述第一镜头组件之前，由所述第一波片组件将所述圆偏振激光束发送至折转镜；

第七处理单元420，用于由所述折转镜接收并改变圆偏振激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至所述第一镜头组件。

进一步的，如图5所示，所述装置还包括：

第七发送单元421，用于在所述转换单元48由所述第一波片组件将激光束由圆偏振激光束改变为线偏振激光束，并将所述线偏振激光束发送至扩束系统之前，由所述第一波片组件将改变后的线偏振激光束发送至第二偏振分光组件；

第八处理单元422，用于由所述第二偏振分光组件接收所述线偏振激光束，并且反射其中的s线偏振激光束至所述扩束系统。

进一步的，如图5所示，包括：

第八发送单元423，用于在所述第二发送单元47由所述第一镜头组件将调整后的激光束发送至第一波片组件之前，由所述第一镜头组件将所述调整后的激光束发送至所述折转镜；

第九处理单元424，用于由所述折转镜接收并改变激光束的发射方向，并将改变发射方向的激光束发送至第一波片组件。

由于本实施例所介绍的机载收发系统的信号收发装置为可以执行本发明实施例中的机载收发系统的信号收发方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的机载收发系统的信号收发方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的机载收发系统的信号收发装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该机载收发系统的信号收发装置如何实现本发明实施例中的机载收发系统的信号收发方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中机载收发系统的信号收发方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。

本发明实施例还提供一种机载收发系统的信号收发系统，如图6所示，包括：处理器51、存储器52、通信接口53和总线54；

其中，

所述处理器51、存储器52、通信接口53通过所述总线54完成相互间的通信；

所述通信接口53用于该机载收发系统的信号收发系统与卫星之间的信息传输；

所述处理器51用于调用所述存储器中的程序指令，以执上述方法实施例中的步骤。

本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。