基于主副眼模型的多激光终端捕跟控制系统及方法与流程

技术特征：

1.一种基于主副眼模型的多激光终端捕跟控制系统，具体包括主子系统与副子系统；

所述主子系统包括主液晶光学相控阵、精跟踪模块、分光棱镜、主透镜、主CCD、副CCD和捕跟控制电路模块；

所述副子系统包括副液晶光学相控阵、副透镜和副CCD；

所述主液晶光学相控阵和副液晶光学相控阵分别用于接收发射终端激光光束，经副液晶光学相控阵的激光光束到达副主透镜，之后光经过副透镜汇聚到副CCD上，

经主液晶光学相控阵的激光光束分别到达分光棱镜和精跟踪模块，经精跟踪模块的激光光束返回至主液晶光学相控阵，经分光棱镜的激光光束到达主透镜，之后光经过主透镜汇聚到主CCD上，

所述捕跟控制电路模块连接主、副CCD，通过CCD上采集到的位置信息，反馈给控制电路，控制电路再根据需要计算出主副液晶相控阵需要设置偏转多少角度的控制，从而满足接入光束偏转到具体位置的要求。

2.一种基于主副眼模型的多激光终端捕跟控制方法，具体包括如下步骤：

S1.初始化，依据系统设计针对用户接入的最大数目N，在副子系统的CCD面上虚拟设定N个相互不重叠的虚拟中心位置x_0i，满足x_0i＝f·β_0i，其中，β_0i是副系统为每个待接入的终端设计的虚拟光轴，副子系统通过控制对应的副液晶光学相控阵控制对应的待接入光束沿着各自的虚拟光轴到达CCD，标记为子系统接入成功，同时各虚拟光轴之间的间隔大于光轴的发散角，从而可以避免多个终端光束在CCD的光斑重叠；

S2.当主副子系统开机，系统开始第一条激光链路的建立和接入，控制中心给副子系统的副液晶光学相控阵发送波控指令，使其生成波束指向角为θ_s1，其中，脚标s代表“副”，数字1代表第一个终端，随后的变量脚标均适用于该规则)，并且θ_s1＝θ₀₁，θ₀₁是第一个待接入终端所处不确定区的均值方向，系统进入等待第一个终端接入的阶段；

S3.发射端终端在一定的区域范围之内进行空间扫描，一旦接收端终端的副子系统CCD获取到待接入光端机发射过来的信标光，此时发射端终端发射出的激光相对接收端终端的光束到达角为α_s1，控制中心通过CCD获取的灰度信息，采用质心法计算出光斑中心偏离系统光轴中心的距离Δx₁，得到偏转后的光束的入射角β_s1，进而计算得到发射端终端相对于接收端终端的到达角α_s1＝β_s1+θ_s1；

S4.给副子系统的液晶光学相控阵发送新的波束控制指令，控制角度也即：因此副子系统的光束中心能够处于CCD的x₀₁位置，通常将x₀₁的位置定义为CCD的物理中心位置；

S5.假设系统已经将主副两子系统的光轴标定一致，即：α_m1＝α_s1，将到达数据α_s1通过总线直接发送给主子系统的波控器，使其θ_m1＝α_s1，因此主子系统光束经过液晶光学相控阵后的光束偏转角β_m1＝α_m1-θ_m1＝0，系统光束垂直入射到主子系统的光轴中心，接收终端主系统完成对发射终端的粗级捕跟；

S6.由于两个通信终端处于动态的运动特征，需基于副子系统CCD的数据，采用动态捕跟算法，通过不断的更新θ_s1，使其能够处于视场范围之内，并且始终处于x₀₁位置，因此，A1终端的到达角并将数据共享到主子系统α_m1＝α_s1，迭代完成步骤S5，使其光束偏转角β_m1＝0始终成立，完成第一个终端的捕跟控制；

S7.当接收终端接收到等待第i个发射终端进行接入的信号时，控制中心给副子系统液晶光学相控阵发送波控指令，在原先若干个波控角度的基础上，再新增加第i个波束，并且新增波束指向角度θ_si满足θ_si＝θ_0i-β_0i，θ_0i是第i个待接入终端所处不确定区的均值方向，β_0i是系统内置的虚拟中心波束偏转方向；

S8.第i个发射终端在一定的区域范围之内进行空间扫描，一旦接收终端的副子系统CCD获取到待接入光端机发射过来的信标光，此时第i个发射终端发射出的激光相对接收终端的光束到达角为α_si，类似于第S2-S5步骤，完成第i个终端在副系统中的虚拟接入，波束到达β_0i所对应的位置。

S9.假设将到达数据α_si＝β_si+θ_si通过总线直接发送给主子系统的波控器，使其生成新的波束，波束指向方向θ_mi＝α_si，因此主子系统光束经过液晶光学相控阵后的光束偏转角β_mi＝0，系统光束垂直入射到主系统的光轴中心，接收终端主系统完成对第i个终端的粗级捕跟和接入，并按照类似于步骤S6进行动态矫正。