Xi'an Institute of Optical Mechanics (XIOE) boekt vooruitgang in onderzoek naar ruimtelasercommunicatie en ketenopbouw

Onlangs heeft het Key Laboratory of Space Precision Measurement Technology (KLSPMT) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) nieuwe vooruitgang geboekt bij het verwerven van ruimtelasercommunicatie en het opbouwen van ketens, en heeft het met succes de validatie in de ruimte en de bijbehorende onderzoeksresultaten afgerond. zijn in november 2023 gepubliceerd onder de titel On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. De onderzoeksresultaten werden in november 2023 gepubliceerd in Optics Letters, een tijdschrift van de Optical Society of America, onder de titel On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. De co-eerste auteurs van het artikel zijn Xuan Wang en Junfeng Han, speciale onderzoeksassistenten van het Optics Tracking Laboratory, en de corresponderende auteur is Zhiyuan Chang.

Figuur 1 Schematisch diagram van hetzelfde interstellaire lasercommunicatie-experiment in een baan
Ruimtelaserlinknetwerken zijn de basisvoorwaarde voor het realiseren van ruimtelasercommunicatie, en het snel en stabiel vastleggen en opbouwen van de verbinding in korte tijd is de sleutel tot het succes van netwerken. Stabiele bundeltracking met hoge bandbreedte en hoge precisie is de hotspot van de kerntechnologie geworden. Over het algemeen moet de lasercommunicatieterminal doorgaans veel tijd besteden aan het voltooien van de coaxialiteitskalibratie in een baan om de aarde in een vroeg stadium van het ingaan van de baan. De houdingsbepalingsfout van het satellietplatform, de baanfout, structurele vervorming veroorzaakt door veranderingen in de omgeving en andere redenen zullen leiden tot een groot onzekerheidsveld (FOU), waardoor de moeilijkheidsgraad van het vangen toeneemt, en tientallen microbogen van de bundeldivergentiehoek maakt de bidirectionele opname in een baan om de aarde uiterst lastig.
Om het vastleggen van de lasercommunicatielink in een baan om de aarde sneller te voltooien, stelt het onderzoeksteam een ​​snelle optimalisatiemethode in een baan om de aarde voor, waarbij gebruik wordt gemaakt van de installatiematrixparameters van de lasercommunicatieterminal-sterrensensibilisator. Deze methode kan effectief de fout verminderen van de installatiepositie van de optische as en het precisie-aanpassingsmechanisme van de lasercommunicatieterminal als gevolg van de spanningsvrijgave van de satelliet in een baan om de aarde. Door vakkundig de installatiematrixparameters te corrigeren, kan de aanvankelijke richtnauwkeurigheid van de lasercommunicatieterminal aanzienlijk worden verbeterd en kan het bereik van het onzekerheidsveld worden verminderd, om de scanvangstwaarschijnlijkheid van de lasercommunicatieterminal in een baan om de aarde te verbeteren en de opnamekans te verminderen tijd.

Fig. 2 Experimentele resultaten van opvang in de ruimte en ketenconstructie
Dit onderzoekswerk is gebaseerd op veel theoretisch accumulatie- en experimenteel onderzoek in de ruimte door het onderzoeksteam van het Optoelectronic Tracking Laboratory, en wordt ondersteund door het Key Deployment Program van de Chinese Academie van Wetenschappen en de National Natural Science Foundation of China.