Xi'anův institut optické mechaniky (XIOE) dosáhl pokroku ve výzkumu zachycování a budování řetězců kosmické laserové komunikace

Klíčová laboratoř technologie vesmírného přesného měření (KLSPMT) Čínské akademie věd (CAS) nedávno dosáhla nového pokroku v získávání kosmické laserové komunikace a budování řetězců a úspěšně dokončila ověření na oběžné dráze a související výsledky výzkumu. byly zveřejněny v listopadu 2023 pod názvem Ukázka optické komunikace na oběžné dráze s dobou akvizice 22 s. Výsledky výzkumu byly publikovány v listopadu 2023 v Optics Letters, časopise Optické společnosti Ameriky, pod názvem On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Spoluprvními autory článku jsou Xuan Wang a Junfeng Han, speciální výzkumní asistenti Optics Tracking Laboratory, a odpovídajícím autorem je Zhiyuan Chang.

Obrázek 1 Schematické schéma experimentu mezihvězdné komunikace na stejné dráze
Síťování vesmírných laserových spojů je základní podmínkou pro realizaci vesmírné laserové komunikace a jak rychle a stabilně zachytit a vybudovat spoj v krátkém čase je klíčem k úspěchu síťového propojení, takže realizace rychlého zachycování paprsku širokého dosahu a stabilní širokopásmové a vysoce přesné sledování paprsku se stalo hlavním technologickým hotspotem. Obecně platí, že laserový komunikační terminál obvykle potřebuje strávit hodně času, aby dokončil kalibrační práci na souososti na oběžné dráze v rané fázi vstupu na oběžnou dráhu. Chyba určení polohy družicové platformy, chyba na oběžné dráze, strukturální deformace způsobené změnami prostředí a další důvody povedou k velkému poli nejistoty (FOU), čímž se zvýší obtížnost zachycení a desítkám mikrooblouků úhlu divergence svazku. činí obousměrné zachycení na oběžné dráze extrémně složité.
Aby bylo zachycení laserového komunikačního spojení na oběžné dráze rychlejší, navrhuje výzkumný tým rychlou optimalizační metodu na oběžné dráze s využitím parametrů instalační matice hvězdicového senzibilizátoru laserového komunikačního terminálu. Tato metoda může účinně snížit chybu montážní polohy optické osy a mechanismu přesného nastavení laserového komunikačního terminálu v důsledku uvolnění napětí družice na oběžnou dráhu. Obratnou korekcí parametrů instalační matice lze výrazně zlepšit počáteční přesnost zaměření laserového komunikačního terminálu a snížit rozsah pole nejistoty, aby se zlepšila pravděpodobnost zachycení skenování laserového komunikačního terminálu na oběžné dráze a snížilo se zachycení. čas.

Obr. 2 Experimentální výsledky zachycení na oběžné dráze a konstrukce řetězce
Tato výzkumná práce je založena na mnoha teoretických akumulačních a experimentálních výzkumech na oběžné dráze výzkumným týmem Optoelectronic Tracking Laboratory a je podporována Programem klíčového nasazení Čínské akademie věd a Čínskou národní nadací pro přírodní vědy.