量子导航定位系统中ATP子系统的仿真研究

摘要

基于量子导航定位系统中双向光通信链路的建立,本文利用量子纠缠光通信进行导航定位的工作过程,对量子导航定位系统中的关键子系统——捕获、跟踪和瞄准(Acquisition,Tracking and Pointing,ATP)系统进行研究,提出了一种基于三环PID的粗跟踪系统与基于模型参考自适应控制(Model Reference Adaptive Control,MRAC)和自适应强跟踪卡尔曼滤波器的精跟踪系统串联的ATP系统.利用Simulink系统仿真软件搭建了仿真系统的框图,分析了框图中重要模块的结构及功能.在仿真模型的基础上进行了系统仿真实验,并对量子卫星在不同位置情况下的捕获与跟踪结果进行了性能对比分析.结果表明,本文设计的ATP系统能够在5s内实现捕获及跟踪过程,跟踪误差小于2μrad.