Xi'anský inštitút optickej mechaniky (XIOE) dosiahol pokrok vo výskume zachytávania a budovania reťaze vesmírnej laserovej komunikácie

Kľúčové laboratórium technológie vesmírneho presného merania (KLSPMT) Čínskej akadémie vied (CAS) nedávno dosiahlo nový pokrok v získavaní vesmírnej laserovej komunikácie a budovaní reťazca a úspešne dokončilo overenie na obežnej dráhe a súvisiace výsledky výskumu. boli publikované v novembri 2023 pod názvom Ukážka vesmírnej optickej komunikácie na obežnej dráhe s časom získania 22 s. Výsledky výskumu boli publikované v novembri 2023 v časopise Optics Letters, časopise Optical Society of America, pod názvom On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Spolu prvými autormi článku sú Xuan Wang a Junfeng Han, špeciálni výskumní asistenti Optics Tracking Laboratory, a zodpovedajúcim autorom je Zhiyuan Chang.

Obrázok 1 Schematický diagram experimentu medzihviezdnej laserovej komunikácie na rovnakej dráhe
Sieťovanie vesmírneho laserového spojenia je základnou podmienkou pre realizáciu vesmírnej laserovej komunikácie a ako rýchlo a stabilne zachytiť a vybudovať spojenie v krátkom čase je kľúčom k úspechu sieťovania, takže realizácia rýchleho zachytenia lúča so širokým dosahom a stabilné vysokorýchlostné a vysoko presné sledovanie lúčov sa stalo hlavným technologickým hotspotom. Vo všeobecnosti laserový komunikačný terminál zvyčajne potrebuje stráviť veľa času na dokončenie kalibračných prác na obežnej dráhe v počiatočnom štádiu vstupu na obežnú dráhu. Chyba určovania polohy satelitnej platformy, chyba obežnej dráhy, štrukturálna deformácia spôsobená zmenami prostredia a iné dôvody povedú k veľkému poľu neurčitosti (FOU), čím sa zvýši obtiažnosť zachytenia a desiatkam mikrooblúkov uhla divergencie lúča. robí obojsmerné zachytenie na obežnej dráhe mimoriadne zložité.
Na rýchlejšie dokončenie zachytávania laserového komunikačného spojenia na obežnej dráhe výskumný tím navrhuje rýchlu optimalizačnú metódu na obežnej dráhe pomocou parametrov inštalačnej matice hviezdneho senzibilizátora laserovej komunikácie. Táto metóda môže účinne znížiť chybu montážnej polohy optickej osi a mechanizmu presného nastavenia laserového komunikačného terminálu v dôsledku uvoľnenia napätia satelitu na obežnú dráhu. Zručnou korekciou parametrov inštalačnej matice je možné výrazne zlepšiť počiatočnú presnosť laserového komunikačného terminálu a znížiť rozsah poľa neistoty, aby sa zlepšila pravdepodobnosť snímania laserového komunikačného terminálu na obežnej dráhe a znížilo sa zachytenie. čas.

Obr. 2 Experimentálne výsledky zachytávania na orbite a konštrukcie reťazca
Táto výskumná práca je založená na množstve teoretickej akumulácie a experimentálnom výskume na obežnej dráhe výskumným tímom Optoelectronic Tracking Laboratory a je podporovaná kľúčovým programom nasadenia Čínskej akadémie vied a Národnou nadáciou pre prírodné vedy v Číne.