[发明专利]方波调制实现空间测角的方法

摘要

本发明提供了一种方波调制实现空间测角的方法，旨在实现高精度、稳定测角。该方法中，线偏振光经过外加的一种具体方波磁光调制信号的磁光玻璃后，成为携带调制信号的调制偏振信号光；调制偏振信号光经过渥拉斯顿棱镜，分为两路偏振方向相互垂直的信号光Io、Ie，分别被两个探测器接收，对接收到的信号输出至信号处理电路，进行特定的优化解算，从而得出渥拉斯顿棱镜光轴与起偏器光轴之间相对初始夹角45°的偏离方位角α。本发明消除了光源波动、两路信号增益差异、调制度mf波动的影响及Wollaston棱镜出射光强非线性的影响，提高了装置实用性，使整个装置具有测角精度高、测角速度快、稳定可靠等特点。

主权项

1.方波调制实现空间测角的方法，包括以下步骤：1）准直光束经起偏器后成为线偏振光，光强为I₀/2；2）线偏振光经过外加方波磁光调制信号的磁光玻璃后，成为携带调制信号的调制偏振信号光；所述方波磁光调制信号为：θ=VBLf(t)=12mff(t)---(1)]]>其中：f(t)=1t∈[0,T2)-1t∈(T2,T]---(2)]]>m_f=2VBL为调制度，V是磁光玻璃的维尔德常数；L是磁光玻璃的长度；B为磁感应强度；3）所述调制偏振信号光经过渥拉斯顿棱镜，分为两路偏振方向相互垂直的信号光I_o、I_e，分别被两个探测器接收，其中渥拉斯顿棱镜的光轴和起偏器的光轴含有相对初始夹角45°的偏离方位角α，则：当时，光电探测器接收到的光强信号分别为I_o+、I_e+：Io+=NokoI02[1-sin(2α+mf)]=NokoI02(1-sin2αcosmf-cos2αsinmf)Ie+=NekeI02[1+sin(2α+mf)]=NekeI02(1+sin2αcosmf+cos2αsinmf)---(3)]]>当t∈(T2,T]]]>时：Io-=NokoI02[1-sin(2α-mf)]=NokoI02(1-sin2αcosmf+cos2αsinmf)Ie-=NekeI02[1+sin(2α-mf)]=NekeI02(1+sin2αcosmf-cos2αsinmf)---(4)]]>N_o，N_e为非线性系数，k_o，k_e为电路的增益系数；4）两个探测器接收到的信号输出至信号处理电路，进行以下解算：对(3)、(4)式作以下运算：U1=Ie++Ie-Ie+-Ie-U2=Io++Io-Io--Io+---(5)]]>令：A=2U1+U2=cos2αsinmfB=U1-U2U1+U2=sin2αcosmf---(6)]]>则所求的渥拉斯顿棱镜光轴与起偏器光轴之间相对初始夹角45°的偏离方位角α为：