熊子珺，刘磊,*，杨鸿杰

1. 西北工业大学 航天学院，西安 710072 2. 陕西省空天飞行器设计重点实验室，西安 710072

1 引言

卫星光束控制技术广泛应用于航天领域，如激光测距、激光通信、对地遥感等方面[1-2]，尤其在包括量子通信[3]、空间大型干涉仪[4]、激光时频传递[5]、超远距离通信[6]等空间精密光学研究领域有广泛需求。如何实现光束指向的快速、准确控制是空间精密光学控制的重要研究内容。

中国“墨子号”量子科学实验卫星已成功实验双向量子通信。量子通信需要在超远距离上建立量子信道分发密钥[7]。建立超远距离通信首先要通过光束的大范围调整实现初始指向，其次依靠信标激光在捕获不确定扫描实现高精度捕获和对准实现光路闭环，扫描和跟踪的速度和精度影响通信链路建立效率和通信性能[8]。如量子通信最终要求激光精度跟踪在±0.7 mrad的范围内跟踪控制误差在±5 μrad[7]。在空间激光武器中，光束控制精度直接影响系统的作战使用效率和效果，必须对目标进行高精度扫描捕获、跟踪及瞄准[9]。

压电快摆镜因其谐振频率高、响应速度快、体积小、质量轻的特点，能够满足空间精密光学系统的光轴控制参数要求，因此被广泛应用于空间扫描、捕获、跟踪和瞄准[10]。如压电快摆镜被广泛用于光束控制系统，如与伺服电机结合组成两级复合轴控制系统，补偿伺服电机的高频小角度残差[11]。

压电系统固有的非线性迟滞、蠕变和漂移等动力学特性会对光轴指向控制精度产生不利的影响。……