干涉型光纤陀螺技术及其应用进展

光纤陀螺仪已成为惯性导航系统中最重要的新兴器件.本文对干涉型光纤陀螺的国内外进展国内现有水平和技术状况进行了分析探讨.最后介绍了光纤陀螺仪的发展方向.     

脉冲激光辐照小尺度空间碎片的影响规律

通过建立了激光辐照小尺度空间碎片的物理模型。仿真分析了小尺度碎片的速度增量与激光功率密度的关系,讨论了不同功率密度下激光的有效作用时间以及不同脉宽下激光冲击波的传播波形和到达位置;在此基础上,模拟分析了冲量耦合系数随不同激光脉宽和功率密度的变化规律。结果表明：速度增量随激光功率密度的增加而增加,激光冲击波波形随脉宽增加有明显展宽,且在激光功率密度、脉宽一定条件下短波长可获得更大的冲量耦合系数。     

高功率光纤激光器用于战术激光武器

分析了高功率光纤激光器的工作原理和泵浦技术,并与传统的高能激光器进行了比较,指出了光纤激光器的优势.通过对高能光纤激光器研究现状的分析,得出了光纤激光器用于战术激光武器的可行性以及用于国防的难点和长远性.     

标准化星间激光通信链路接口模型设计方法

在星间数据交换过程中,同时传输不同类型的数据会对系统性能产生较大影响。为统一传输制式,提高数据传输效率,提出星间激光链路接口模型。在星间激光链路接口模型中,针对节点卫星数据处理转发效率低的问题,设计数据帧调整单元整合不同信源的数据;针对空间信道随机错误对系统性能影响较大的问题,添加链路传输处理单元提高激光链路传输的可靠性。研究了星间激光链路接口模型在中继卫星系统与分布式卫星系统中的实现方法。结果表明,采用星间激光链路接口模型后系统传输效率提升了49.93%,纠错性能提升了3.01 dB。     

面向航空骨干网的大型无人机光通信技术应用

目前,航空骨干网络各平台间采用射频技术,存在传输速率较低、频带资源受限、易受电磁干扰等不足,难以满足航空安全、作战指挥等军事和民用领域对航空数据安全高速传输的要求。而光通信在航空信息高速可靠传输方面具有显著优势,具有超高速率、超大带宽、抗干扰能力强、保密性好等优点。为进一步提高航空骨干网络机间无线通信能力,立足于大型无人机在航空领域的具体应用和机载光通信技术的发展,首先在分析总结国内外机载光通信关键技术的研究现状、已进行试验情况的基础上,针对大型无人机作为骨干网移动中继在当前航空领域的应用场景做出了设想与描述;然后对航空大型无人机机载光通信的需求进行了深入分析;最后系统总结了航空大型无人机激光通信的关键技术、未来发展趋势等。这为机载光通信技术在当前航空领域大型无人机上的应用与发展提供了一定的理论借鉴与依据。     

一种改进型低轨卫星多址接入协议研究

为了克服经典PRMA-HS协议中的双稳态问题和分组发送允许概率的静态性缺点,提出了一种基于状态响应的改进型分组预约多址接入协议。通过接收卫星基站的状态反馈信息,根据系统状态实时调整分组发送允许概率,使系统始终处在最佳状态。利用计算机对理想信道和随机误差信道条件下的协议性能进行了仿真,结果表明,采用状态响应机制能够克服经典PRMA-HS协议的双稳态问题,提高了协议的稳定性,增加了系统容量,降低了分组丢弃率。     

Exponentiated Weibull大气湍流下航空激光通信性能分析

研究了Exponentiated Weibull(EW)大气湍流信道 下航空激光通信的性能,综合考虑大气 湍流及气动光学效应的影响,利用Meijer′s G函数推导出了航空激光通信链路的性能指标 的 闭合表达式,包括平均误码率(BER)、中断概率及平均信道容量。在不同 的航空飞行条件下,根据 平均BER、中断概率和平均容量闭合表达式分别给出了数值仿真实例,分析了航空飞行高 度、传输距离、信噪比(SNR)与航空激光通信系统性能的关系,同时分析了孔径平均效应对 航空激光通信链路性能改善作用。     

湍流作用下地基激光清除空间碎片的影响规律

在大气湍流作用下的基础上建立了地基激光辐照小尺度空间碎片在大气中的传输模型。利用该模型对高能脉冲激光远场激光参数与天顶角的关系作了仿真分析,论述了不同束散角下大气湍流对远场激光参数的影响规律;在此基础上,建立了高能脉冲激光在靶表面的冲量耦合模型,对铝靶在激光辐照下的冲量耦合系数与天顶角的关系进行了模拟分析,并讨论了受大气湍流影响的冲量耦合系数变化量与激光脉宽的关系。     

地基激光驱动空间碎片降轨特性研究

为了研究小尺度空间碎片的降轨特性,建立了空间碎片自旋与非自旋模型,理论分析了地基激光作用下碎片速度的变化规律,在此基础上研究了激光辐照作用下空间碎片的变轨模型。采用理论仿真的方法,分析了在高能脉冲激光作用下空间碎片的近地点与远地点高度、半长轴及偏心率随初始真近角的变化规律。结果表明,地基激光清除空间碎片存在最佳作用区域,自旋碎片在初始真近角86°~151°范围内降轨效果最佳,非自旋碎片在初始真近角130°~162°范围内降轨效果最佳。自旋空间碎片降轨效果明显优于非自旋空间碎片。     

基于2×2放大转发中继的混合RF/FSO系统性能分析

基于放大转发中继方式,研究了2×2中继条件下混合RF/FSO航空通信系统性能。FSO链路服从适于孔径平均条件下的Exponentiated Weibull大气湍流分布模型,RF通信链路为Nakagami-m衰落信道。建立2×2中继混合RF/FSO通信系统模型,利用Meijers’G函数推导求出航空激光通信系统信噪比的概率分布函数及累积分布函数,进一步推导混合通信系统平均误码率和中断概率的闭合表达式。通过仿真分析了不同大气湍流强度、孔径尺寸和调制方式对平均误码率和误码率的影响。仿真结果表明,混合系统中断概率及误码率受湍流强度影响较大,孔径平均效应可有效改善混合RF/FSO传输系统的性能;固定增益中继方式下,混合RF/FSO系统性能主要由RF链路决定;在固定增益中继混合RF/FSO系统中起主要作用;可变增益中继混合RF/FSO系统中,具有较小信噪比的链路在对系统性能的影响起主要作用。