L'Institut de Mecànica Òptica de Xi'an (XIOE) avança en la investigació de la captura de comunicació làser espacial i la construcció de cadenes

Recentment, el Laboratori Clau de Tecnologia de Mesura de Precisió Espacial (KLSPMT) de l'Acadèmia Xinesa de Ciències (CAS) ha fet nous progressos en l'adquisició de comunicacions làser espacials i en la construcció de cadenes, i ha completat amb èxit la validació en òrbita i els resultats de la investigació relacionats. s'han publicat el novembre de 2023 sota el títol de Demostració de comunicació òptica espacial en òrbita amb temps d'adquisició de 22 segons. Els resultats de la investigació es van publicar el novembre de 2023 a Optics Letters, una revista de la Optical Society of America, sota el títol de Demostració de comunicació òptica espacial en òrbita amb temps d'adquisició de 22 segons. Els co-primers autors de l'article són Xuan Wang i Junfeng Han, assistents especials d'investigació del Laboratori de Seguiment Òptic, i l'autor corresponent és Zhiyuan Chang.

Figura 1 Diagrama esquemàtic del mateix experiment de comunicació làser interestel·lar en òrbita
La xarxa d'enllaç làser espacial és la condició bàsica per realitzar la comunicació làser espacial, i com capturar i construir l'enllaç de manera ràpida i estable en poc temps és la clau per a l'èxit de la xarxa, de manera que la realització d'una captura de feix ràpid i d'ampli abast i El seguiment del feix d'alta precisió i ample de banda estable s'ha convertit en el punt d'accés tecnològic bàsic. En general, el terminal de comunicació làser sol passar molt de temps per completar el treball de calibratge de coaxialitat en òrbita en la fase inicial d'entrar a l'òrbita. L'error de determinació de l'actitud de la plataforma de satèl·lit, l'error de l'òrbita, la deformació estructural causada pels canvis ambientals i altres motius donaran lloc a un gran camp d'incertesa (FOU), augmentant així la dificultat de captura i desenes de micro-arcs de l'angle de divergència del feix. fa que la captura bidireccional en òrbita sigui extremadament complicada.
Per tal de completar la captura de l'enllaç de comunicació làser en òrbita més ràpidament, l'equip d'investigació proposa un mètode d'optimització ràpida en òrbita utilitzant els paràmetres de la matriu d'instal·lació del sensibilitzador d'estrelles del terminal de comunicació làser. Aquest mètode pot reduir eficaçment l'error de la posició d'instal·lació de l'eix òptic i el mecanisme d'ajust de precisió del terminal de comunicació làser a causa de l'alliberament d'estrès del satèl·lit a l'òrbita. En corregir hàbilment els paràmetres de la matriu d'instal·lació, es pot millorar considerablement la precisió d'apunt inicial del terminal de comunicació làser i es pot reduir el rang de camp d'incertesa, per tal de millorar la probabilitat de captura d'escaneig del terminal de comunicació làser en òrbita i reduir la captura. temps.

Fig. 2 Resultats experimentals de captura en òrbita i construcció de cadena
Aquest treball de recerca es basa en una gran quantitat d'acumulació teòrica i investigació experimental en òrbita per part de l'equip d'investigació del Laboratori de Seguiment Optoelectrònic, i compta amb el suport del Programa de Desplegament Clau de l'Acadèmia Xinesa de Ciències i la Fundació Nacional de Ciències Naturals de la Xina.