Institut za optičku mehaniku Xi'an (XIOE) napreduje u istraživanju svemirskog laserskog snimanja i izgradnje lanca

Nedavno je Ključna laboratorija za tehnologiju preciznog mjerenja u svemiru (KLSPMT) Kineske akademije nauka (CAS) postigla novi napredak u akviziciji svemirskih laserskih komunikacija i izgradnji lanca, te je uspješno završila validaciju u orbiti i povezane rezultate istraživanja objavljeni su u novembru 2023. pod naslovom Demonstracija optičke komunikacije u svemiru u orbiti sa vremenom akvizicije od 22 s. Rezultati istraživanja objavljeni su u novembru 2023. u Optics Letters, časopisu Optical Society of America, pod naslovom On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Koautori rada su Xuan Wang i Junfeng Han, specijalni istraživači asistenti Optics Tracking Laboratory, a odgovarajući autor je Zhiyuan Chang.

Slika 1 Šematski dijagram istog orbitalnog međuzvjezdanog laserskog komunikacijskog eksperimenta
Space laser link umrežavanje je osnovni uslov za ostvarivanje svemirske laserske komunikacije, a kako brzo i stabilno uhvatiti i izgraditi vezu u kratkom vremenu ključ je uspjeha umrežavanja, pa je realizacija brzog, širokog dometa hvatanja i stabilno visoko propusno, visoko precizno praćenje snopa postalo je ključna tačka tehnologije. Općenito, laserski komunikacijski terminal obično treba da potroši dosta vremena da završi rad na kalibraciji koaksijalnosti u orbiti u ranoj fazi ulaska u orbitu. Greška u određivanju položaja satelitske platforme, greška orbite, deformacija konstrukcije uzrokovana promjenama okoline i drugi razlozi dovest će do velikog polja nesigurnosti (FOU), čime se povećava poteškoća hvatanja i desetine mikrolukova ugla divergencije snopa čini dvosmjerno snimanje u orbiti izuzetno teškim.
Kako bi se brže završilo snimanje laserske komunikacijske veze u orbiti, istraživački tim predlaže metodu brze optimizacije u orbiti koristeći parametre matrice instalacije laserskog komunikacijskog terminala zvjezdanog senzibilizatora. Ova metoda može efikasno smanjiti grešku instalacijskog položaja optičke ose i mehanizma preciznog podešavanja laserskog komunikacijskog terminala zbog oslobađanja stresa satelita u orbitu. Vještom ispravljanjem parametara instalacijske matrice, početna tačnost usmjeravanja laserskog komunikacijskog terminala može se uvelike poboljšati i opseg polja nesigurnosti može se smanjiti, kako bi se poboljšala vjerojatnost skeniranja laserskog komunikacijskog terminala u orbiti i smanjilo hvatanje. vrijeme.

Slika 2 Eksperimentalni rezultati hvatanja u orbiti i konstrukcije lanca
Ovaj istraživački rad zasnovan je na velikom broju teoretskih akumulacija i eksperimentalnih istraživanja na orbiti od strane istraživačkog tima Laboratorije za optoelektronsko praćenje, a podržan je od strane Programa za implementaciju ključa Kineske akademije nauka i Nacionalne fondacije za prirodne nauke Kine.