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以大氣作為傳輸介質(zhì)，激光作為信息載體進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)，空一地激光無(wú)線通信是激光無(wú)線通信的一種常見(jiàn)形式，信標(biāo)光的準(zhǔn)確捕獲、瞄準(zhǔn)與跟蹤（Acquisition，Pointing and Tracking，APT）是其關(guān)鍵技術(shù)，APT系統(tǒng)主要用于建立和維持激光通信鏈路，是進(jìn)行激光無(wú)線通信的關(guān)鍵技術(shù)。由于激光光束窄、發(fā)散角小，在大氣傳輸過(guò)程中存在大氣散射、折射、湍流等現(xiàn)象，再加上激光通信平臺(tái)的振動(dòng)等因素，會(huì)造成激光光束偏離目標(biāo)，使得瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤技術(shù)問(wèn)題變得十分突出。
APT系統(tǒng)分為粗跟蹤系統(tǒng)和精跟蹤系統(tǒng)。粗跟蹤系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)完成信標(biāo)光的初始時(shí)期的大范圍掃描和捕獲，引導(dǎo)信標(biāo)光光斑進(jìn)入精跟蹤視場(chǎng)，跟蹤精度和帶寬較低；精跟蹤系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)完成信標(biāo)光的精確跟蹤和鎖定，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了有關(guān)精跟蹤的不少研究，它所要求的跟蹤精度和帶寬較高，它的精度和帶寬決定了整個(gè)APT系統(tǒng)的精度和帶寬，同時(shí)它的另一個(gè)主要功能是克服因大氣擾動(dòng)和平臺(tái)振動(dòng)造成的信標(biāo)光光斑抖動(dòng)，維持穩(wěn)定的激光通信鏈路。針對(duì)目前激光無(wú)線通信所要用到的關(guān)鍵技術(shù)，和空一地激光無(wú)線通信終端應(yīng)具有集成度高、功耗低、體積小和重量輕等一系列特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種以FPGA作為控制芯片的精跟蹤系統(tǒng)。
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