箭载激光通信系统的可行性讨论
hefanghua2011/05/10电子技术 IP:广西
在高速长距离通信中,激光由于其独特性质而广泛用于卫星间、潜艇通信。目前比较多的是波长为480~560纳米绿色激光。
我的设想是在火箭模型侧面安装一个绿色模组,将光斑调整为略发散以减少接收不到的可能,用两个相互垂直的舵机不断调整发射角度。在箭体以抛物线轨迹前进时,激光向位于抛物线焦点处的接收站发送数据。接收站采用1米大小的锅盖会聚,并采用跟踪方式对准,只要偏差不太厉害都可正常接收。这样,即使天气不好、出大气层也能良好接收箭上数据。有个疑问是目前用的绿色激光手电用来调制的话,通信速率可到多少?欢迎拍砖。
来自:电子信息 / 电子技术
15
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~~空空如也
jetliao
13年9个月前 IP:未同步
293885
假如说以高抛物线弹道飞行,那么其焦点在最高点不远处。你的设想最合适的地方在于以45度抛物线,这样的弹道焦点差不多才在水平面
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bg9acv
13年9个月前 IP:未同步
293900
绿色激光手电的调制频率高不了
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jrcsh
13年9个月前 IP:未同步
293925
激光还不如用无线电
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vocal@ルカ
13年9个月前 IP:未同步
293967
25KHZ普通绿色模块
还不如用2.4G无线电
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vocal@ルカ
13年9个月前 IP:未同步
293969
大部分LD调制是甲类工作 就是用一个三极管短路掉LD(横流工作没事)
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1989sean
13年9个月前 IP:未同步
293980
回 4楼(霹雳游侠) 的帖子
无线电战时会被干扰,而激光则不会.
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hefanghua作者
13年9个月前 IP:未同步
294005
回 2楼(bg9acv) 的帖子
请问绿激光能调制到多少?
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hefanghua作者
13年9个月前 IP:未同步
294009
回 3楼(jrcsh) 的帖子
我觉得同样发射功率下,无线电要更大的尺寸,而激光却可以做得很小。目前航拍的距离好像也就10几km,还是模拟的呢。
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jrcsh
13年9个月前 IP:未同步
294013
激光你们怎么样 保证点对点的接收  别说 2个物体 的相对移动了

就当 只要解决火箭如何与地面 点对点的 照射  ?

多大距离  多大的光斑  火箭上装在哪个位 如何锁定地面接收点的接收头 位置、角度 、   地面接收点 如何修正 修正火箭移动后与之相对的角度能否跟踪得到

如果火箭不是在理论的直线上 发生便宜修正
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hefanghua作者
13年9个月前 IP:未同步
294035
位置校正肯定是得加上的,是根据各传感器实时计算得到。用得到的传感器有:角速度、三轴加速度传感器,用于实现物体平移、旋转的测定;由三轴磁阻+CPU组成的三轴数字罗盘,用于测量物体与出发地的三维坐标。再把这两组数据与预设轨迹一起计算,就可以得到精度较高的运动物体轨迹。GPS由于精度低,即使用也只有用于获得发射绝对坐标和回收地点坐标,而不用于运动轨迹计算。有了运动轨迹、发射地点、地面接收点的位置,箭体就可以实时获得与接收点之间的仰角、方位角,从而控制激光方向。
光斑大则允许的角度误差可以多点(可能也就多几角秒),具体得实际测试才知道。但如果用望远镜的话,误差十几度都看得到光点了,也可考虑下。
关于距离问题请不要担心,很多人做过实验的,激光可以直上云霄,直到穿出大气层看不见为止。
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hefanghua作者
13年9个月前 IP:未同步
295304

    大气透射窗口
  地球周围是厚达约1000公里的大气层。大气层由氮、氧、二氧化碳及其它稀有气体和水汽、尘埃组成。大气层对电磁波有反射、吸收和散射作用。当距地球1.5亿公里的太阳照射到地球表面时,绝大部分的能量消失掉了,只剩下一部分大气散射和反射的能量能够穿过大气层达到地球表面。或者说太阳的光波是通过大气层对电磁波“阻挡”的薄弱环节照射到地面的。通常,我们把太阳辐射光通过大气层时没有被反射、吸收和散射的透射能力很强的波段范围,叫作大气透射窗口。这就像太阳光线通过窗户纸的小孔射入屋里一样,这小孔就如同大气透射窗口。遥感探测使用的遥感器大多是通过大气透射窗口获得地面信息的。
  大气透射窗口如图所示。0.3微米~1.3微米属于反射光谱范围。在良好的日照条件下,可以采用摄影或扫描方式成像。目前,这个大气透射窗口是应用最广泛的。2.0微米~2.5微米窗口处在近红外波段,也属于反射光谱范围,适于在强光条件下使用扫描方式遥感。3.5微米~5.5微米窗口处于中红外波段,属于混合光谱范围,既有反射光谱又有发射光谱能力,使用这个波段的红外扫描仪可以昼夜成像。8微米~14微米窗口处于远红外波段,属于发射光谱范围,是一个热辐射窗口,使用这个波段的红外扫描仪可以昼夜成像。0.8厘米~25厘米大气透射窗口属于发射光谱范围。对于使用微波遥感的仪器如雷达来说,可以全天候成像。由此可见,不同的大气透射窗口对应于不同的光谱范围,适于使用不同的传感器。因此研究地面的光谱特性,选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量十分重要。
大气透射窗口.jpg


绿光(533n)正好在大气透射窗透射率最高的位置。
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jrcsh
13年9个月前 IP:未同步
295310
引用第10楼hefanghua于2011-05-11 08:27发表的  :
位置校正肯定是得加上的,是根据各传感器实时计算得到。用得到的传感器有:角速度、三轴加速度传感器,用于实现物体平移、旋转的测定;由三轴磁阻+CPU组成的三轴数字罗盘,用于测量物体与出发地的三维坐标。再把这两组数据与预设轨迹一起计算,就可以得到精度较高的运动物体轨迹。GPS由于精度低,即使用也只有用于获得发射绝对坐标和回收地点坐标,而不用于运动轨迹计算。有了运动轨迹、发射地点、地面接收点的位置,箭体就可以实时获得与接收点之间的仰角、方位角,从而控制激光方向。
光斑大则允许的角度误差可以多点(可能也就多几角秒),具体得实际测试才知道。但如果用望远镜的话,误差十几度都看得到光点了,也可考虑下。
关于距离问题请不要担心,很多人做过实验的,激光可以直上云霄,直到穿出大气层看不见为止。


YY    
YY得来火箭都不知飞哪去了  我现在不去理你的运算能力问题,和传感器的精度、采集间隔时间问题 。  整个系统中速度最慢的一个环节  "如何锁定地面接收点的接收头 位置、角度 、   地面接收点 如何修正 修正火箭移动后与之相对的角度能否跟踪得到 "   电机带动?磁浮? 人工........!!!!  

  如何锁定地面接收点的接收头 位置、角度 、 还有一个发射飞行中还会发生径向转动~~~呵呵

冷水就泼这么多先,期待你的大作而不是YY。
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乖乖乖
13年9个月前 IP:未同步
295314
Re:回 2楼(bg9acv) 的帖子
引用第7楼hefanghua于2011-05-11 00:04发表的 回 2楼(bg9acv) 的帖子 :
请问绿激光能调制到多少?


这个。。。如果没有干扰,请使用奈奎斯特公式计算,有干扰,请用香农公式计算,都很简单
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warmonkey
13年9个月前 IP:未同步
295316
带宽不是问题,上G的收发器都有。
就算使用了理想化的导航系统,能无误差的测定火箭飞行参数,大气扰动你也解决不了。

LZ有空去看看集成电子单元的帖子,帮忙搞定LNA的选型。
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