申请/专利权人：东南大学

申请日：2022-12-30

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN116015433B

主分类号：H04B10/071

分类号：H04B10/071;G01M11/00;H04B10/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.05.12#实质审查的生效;2023.04.25#公开

摘要：本发明公开了一种基于快速反射镜的光束方向估计和调整方法。包括以下步骤：数据库建立，入射光束方向估计，出射光束方向调整。在准备阶段，根据反射镜系统的具体参数，收集不同反射镜角度下，入射光束方向和探测器内光斑坐标的映射关系建立数据库。数据库对应具体的反射镜系统，准备阶段只需进行一次。在入射光进入系统后，调整反射镜角度使出射光束能指向探测器视野内，根据反射镜角度和探测器内的光斑坐标查找数据库，完成入射光束方向的估计。根据入射光束方向，使用两个快速反射镜在水平和竖直方向上调整出射光束，实现光束的精细调整。

主权项：1.一种基于快速反射镜的光束估计和调整方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据实际硬件对反射镜和探测器建模，确定具体参数；反射镜包括第一反射镜y和第二反射镜x，以第一反射镜y中心点所在垂直方向为z轴，平行于第一反射镜y转轴方向为x轴，平行于第二反射镜x转轴方向为y轴建立坐标系；第一反射镜y中心点的坐标为p1，第二反射镜x中心点的坐标为p2，第一反射镜y法向量n1由其旋转角度β,决定，第二反射镜x法向量n2由其旋转角度α决定；所述探测器是四象限探测器，pd为探测器中心坐标，nd为限探测器法向量；在此建模方式下，反射镜法向量表示为入射光束方向向量未知，设为v0＝x0,y0,z0，则其两次反射光束的反射点和方向向量由以下光束反射公式迭代得到：其中li是第i次反射的反射点坐标，vi是第i次反射的反射光向量，n1为第一反射镜y的法向量，n2为第二反射镜x的法向量，p1为第一反射镜y的中心点坐标，p2为第二反射镜x的中心点坐标，·T表示向量或矩阵的转置；根据上述公式，可以得到第二次反射的反射点坐标和反射光向量v2，从而得到探测器平面的光斑坐标为步骤2、建立数据库；在确定第一反射镜y和第二反射镜x相对位置后，通过蒙特卡洛仿真，模拟不同反射镜角度α,β组合下，不同方向的入射光束轨迹:入射光向量v0经过两次反射v1,v2后，与探测器平面交于点lr:xr,yr,zr；建立不同反射镜角度α,β组合下，入射光束方位角θ，俯仰角φ和光斑坐标yr,zr的映射关系曲面函数h1和h2表示特定角度组合α,β下的拟合函数：映射关系由拟合系数pi,j,qi,ji＝0,1,...,5表示，并储存在数据库中；步骤3、在完成步骤1和2的准备工作后，实际系统以初始角度α,β＝45°,45°接收入射光；调整第一反射镜y和第二反射镜x的角度，出射光进行矩形螺旋线扫描以使光束照射到探测器视野内；根据此时反射镜的角度组合α1,β1和探测器光斑坐标反馈xr1,yr1，查找数据库对应曲面，获得入射光束方位角和俯仰角的估计值步骤4、根据入射光束角度估计值以及步骤1中的光束反射公式调整反射镜角度α和β，实现精准调整出射光方向。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种基于快速反射镜的光束估计和调整方法

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