深空光通信中图像信标的捕获和跟踪

用激光进行深空探测科学数据回传，上行信标光衰减严重，不能提供足够高的跟踪速率，因此常采用自然天体图像作为信标。对该信标的捕获和跟踪是深空光通信链路成功建立和保持的关键。在航天器上存储一幅目标天体图像做参考，利用该图像和探测图像的相关性对该信标进行捕获，理论分析和仿真结果都表明，可以精确地确定光通信天线的初始对准方向，使跟瞄系统进入跟踪模式。基于离散傅里叶变换和极大似然方法对信标的平移进行计算，需要解一个非线性方程组，线性近似计算结果表明平移量总误差在0.5个像素以内，X方向的平移误差为3.3%，Y方向的平移误差为2.7%，可以满足深空通信的要求，因而是一种可行的方案。