Сіаньський інститут оптичної механіки Академії наук Китаю (XIOE, CAS) досягає прогресу в дослідженні захоплення космічного лазерного зв’язку та побудови ланцюга

Нещодавно Ключова лабораторія технології космічних прецизійних вимірювань (KLSPMT) Академії наук Китаю (CAS) досягла нового прогресу в отриманні та побудові ланцюга космічного лазерного зв’язку та успішно завершила валідацію на орбіті, а відповідні результати дослідження були опубліковані. у листопаді 2023 року під назвою «Демонстрація космічного оптичного зв’язку на орбіті з часом отримання інформації 22 секунди». Результати дослідження були опубліковані в листопаді 2023 року в Optics Letters, журналі Оптичного товариства Америки, під назвою On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Співавторами статті є Сюань Ван і Цзюньфен Хан, спеціальні наукові помічники в лабораторії оптоелектронного відстеження, а відповідним автором є Чжіюань Чанг.
Мережа космічного лазерного зв’язку є основною умовою для реалізації космічного лазерного зв’язку, як швидко та стабільно захопити та створити зв’язок за короткий час є ключем до успіху мережі, тому реалізація швидкого, широкого діапазону захоплення променя та стабільного висока смуга пропускання, високоточне відстеження променя стало основною технологічною точкою доступу. Загалом терміналу лазерного зв’язку зазвичай потрібно витратити багато часу, щоб завершити роботу з калібрування коаксіальності на орбіті на ранній стадії виходу на орбіту. Помилка визначення положення супутникової платформи, орбітальна помилка, структурна деформація, спричинена змінами навколишнього середовища та інші причини, призведуть до великого поля невизначеності (FOU) у поєднанні з десятками мікродуг кута розбіжності променя, усі ці фактори зроблять лазерне захоплення на орбіті стає надзвичайно складним.

Рис. 1 Принципова схема випробування міжпланетного лазерного зв'язку на тій же орбіті
Для того, щоб завершити захоплення лазерної лінії зв’язку на орбіті швидше, дослідницька група пропонує швидкий метод оптимізації на орбіті з використанням параметрів матриці установки зоряного сенсибілізатора терміналу лазерного зв’язку. Цей спосіб дозволяє ефективно знизити похибку установки положення оптичної осі і точності регулювання механізму лазерного терміналу зв'язку за рахунок виведення напруги супутника на орбіту. Шляхом умілого коригування параметрів матриці встановлення можна значно підвищити початкову точність наведення лазерного терміналу зв’язку та зменшити діапазон поля невизначеності, щоб підвищити ймовірність захоплення сканування лазерним терміналом зв’язку на орбіті та зменшити захоплення. час.

Рис. 2 Експериментальні результати орбітального захоплення та побудови ланцюга
Ця дослідницька робота базується на багатьох теоретичних накопиченнях і експериментальних дослідженнях на орбіті дослідницької групи Лабораторії оптоелектронного стеження, яка підтримується Програмою розгортання ключів Китайської академії наук (CAS) і Національного фонду природничих наук Китаю (NSFC).