深空合作目标高概率捕获复合扫描策略研究

摘要：

针对深空目标长距离星间激光通信时间滞后大、光轴抖动明显、不确定区域大的问题,设计了一种基于两级执行机构的抗抖动高概率捕获复合扫描策略.将目标位置不确定区域划分为等大正方形子区域,在子区域内采用光栅扫描,通过快摆镜实现;在子区域间按照光栅螺旋扫描顺序覆盖,通过伺服转台实现子区域间的跳转.然后在考虑光轴抖动的情况下基于遗传算法对子区域大小、扫描光斑重叠大小进行了优化,得到了参数优化后的扫描方案,并通过仿真进行了验证.1000次蒙特卡洛打靶结果表明,在目标位置不确定区域3.6mrad、激光束散角0.1mrad、光轴抖动标准差5μrad的情况下,优化后的扫描方案对目标的捕获概率为99.2％,对不确定区域的扫描时间为41.34s,扫描到目标的平均扫描时间为9.62s.

关键词：深空探测、激光通信、光轴抖动、复合扫描、高概率捕获、遗传算法

所属期刊栏目：42

分类号：V443+.4(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：58-66