Xi'anin optisen mekaniikan instituutti, Kiinan tiedeakatemia (XIOE, CAS) edistyy avaruuslaserviestinnän sieppauksen ja ketjun rakentamisen tutkimuksessa

Kiinan tiedeakatemian (CAS) Space Precision Measurement Technology Key Laboratory of Space Precision Measurement Technology (KLSPMT) on äskettäin edistynyt avaruuslaserviestinnän hankinnassa ja ketjun rakentamisessa ja onnistuneesti suorittanut kiertoradan validoinnin, ja siihen liittyvät tutkimustulokset on julkaistu. marraskuussa 2023 otsikolla "On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time". Tutkimustulokset julkaistiin marraskuussa 2023 Optics Lettersissä, Optical Society of America -lehdessä, otsikolla On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Paperin ensimmäiset kirjoittajat ovat Xuan Wang ja Junfeng Han, Optoelectronic Tracking Laboratoryn erikoistutkijat, ja vastaava kirjoittaja on Zhiyuan Chang.
Avaruuslaserlinkkiverkko on perusedellytys avaruuslaserviestinnän toteuttamiselle, kuinka nopeasti ja vakaasti kaapata ja rakentaa linkki lyhyessä ajassa on avain verkostoitumisen menestykseen, joten nopean, laajan säteen sieppauksen ja vakaan toteuttaminen suuren kaistanleveyden ja erittäin tarkan säteen seurannasta on tullut ydinteknologian hotspot. Yleisesti ottaen laserviestintäpääte tarvitsee yleensä paljon aikaa kiertoradan koaksiaalisuuden kalibrointityön suorittamiseen kiertoradalle siirtymisen varhaisessa vaiheessa. Satelliittialustan asenteen määritysvirhe, ratavirhe, ympäristömuutosten aiheuttamat rakenteelliset muodonmuutokset ja muut syyt johtavat suureen epävarmuuskenttään (FOU) yhdistettynä kymmeniin säteen hajaantumiskulman mikrokaareihin, kaikki nämä tekijät kiertoradalla tapahtuvasta laserkaappauksesta tulee erittäin hankalaa.

Kuva 1 Kaaviokaavio planeettojen välisestä laserkommunikaatiotestistä samalla kiertoradalla
Jotta kiertoradalla tapahtuva laserviestintälinkin sieppaus saataisiin valmiiksi nopeammin, tutkimusryhmä ehdottaa nopeaa optimointimenetelmää kiertoradalla käyttämällä laserviestintäpäätteen tähtiherkistimen asennusmatriisiparametreja. Tällä menetelmällä voidaan tehokkaasti vähentää laserviestintäpäätteen optisen akselin asennusasennon ja tarkkuussäätömekanismin virhettä, joka johtuu satelliitin jännityksen vapautumisesta kiertoradalle. Asennusmatriisiparametreja taitavasti korjaamalla laserviestintäpäätteen alkuperäistä osoitintarkkuutta voidaan parantaa huomattavasti ja epävarmuuskentän aluetta voidaan pienentää, mikä parantaa kiertoradalla skannaavan laserviestintäpäätteen sieppaustodennäköisyyttä ja vähentää sieppausta. aika.

Kuva 2 Koetulokset kiertoradan sieppauksesta ja ketjun rakentamisesta
Tämä tutkimustyö perustuu lukuisiin teoreettiseen akkumulaatioon ja kiertoradalla tehtyyn kokeelliseen tutkimukseen Optoelectronic Tracking Laboratoryn tutkimusryhmässä, jota tukevat Kiinan tiedeakatemian (CAS) Key Deployment Program ja National Natural Science Foundation. Kiinan (NSFC).