A Xi'an Optikai Mechanikai Intézet (XIOE) előrehaladt az űrlézeres kommunikáció rögzítésére és a láncépítésre irányuló kutatásban

A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Space Precision Measurement Technology (KLSPMT) Space Precision Measurement Technology (KLSPMT) kulcslaboratóriuma új előrehaladást ért el az űrlézeres kommunikáció megszerzésében és láncépítésében, és sikeresen befejezte a pályán történő érvényesítést és a kapcsolódó kutatási eredményeket. 2023 novemberében jelentek meg „On-Orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time” címmel. A kutatási eredményeket 2023 novemberében tették közzé az Optics Letters-ben, az Optical Society of America folyóiratában, Orbitális térbeli optikai kommunikáció demonstrációja 22s gyűjtési idővel címmel. A cikk társszerzői Xuan Wang és Junfeng Han, az Optikai Nyomon követési Laboratórium speciális kutatási asszisztensei, a megfelelő szerző pedig Zhiyuan Chang.

1. ábra Ugyanezen keringési csillagközi lézeres kommunikációs kísérlet sematikus diagramja
A térlézeres kapcsolathálózat az alapfeltétele az űrlézeres kommunikáció megvalósításának, a kapcsolat gyors és stabil rögzítése és rövid időn belüli felépítése pedig a hálózatépítés sikerének kulcsa, így a gyors, széles hatótávolságú sugárrögzítés, ill. A stabil, nagy sávszélességű, nagy pontosságú sugárkövetés az alapvető technológiai hotspot lett. Általánosságban elmondható, hogy a lézeres kommunikációs terminálnak általában sok időt kell eltöltenie, hogy a pályára lépés korai szakaszában elvégezze a koaxiális pályán belüli kalibrációs munkát. A műholdplatform helyzetmeghatározási hibája, pályahiba, a környezeti változások okozta szerkezeti deformáció és egyéb okok nagy bizonytalansági mezőt (FOU) eredményeznek, ami megnehezíti a rögzítést, és a nyaláb divergencia szögének több tíz mikroívét rendkívül bonyolulttá teszi a kétirányú rögzítést a pályán.
A pályán belüli lézeres kommunikációs kapcsolat rögzítésének gyorsabb befejezése érdekében a kutatócsoport egy gyors pályaoptimalizálási módszert javasol a lézeres kommunikációs terminál csillagérzékenyítő telepítési mátrix paramétereinek felhasználásával. Ezzel a módszerrel hatékonyan csökkenthető a lézeres kommunikációs terminál optikai tengelyének és precíziós beállítási mechanizmusának hibája a műhold pályára kerülése miatti feszültség miatt. A telepítési mátrix paramétereinek ügyes korrigálásával nagymértékben javítható a lézeres kommunikációs terminál kezdeti mutatási pontossága, és csökkenthető a bizonytalansági mező tartománya, így javítható a pályán lévő lézeres kommunikációs terminál pásztázási rögzítési valószínűsége és csökkenthető a rögzítés. idő.

2. ábra Az on-orbit befogás és láncépítés kísérleti eredményei
Ez a kutatási munka az Optoelectronic Tracking Laboratory kutatócsoportja által végzett számos elméleti felhalmozáson és pályán végzett kísérleti kutatáson alapul, és a Kínai Tudományos Akadémia Key Deployment Programja és a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány támogatja.