Xi'an Institute of Optical Mechanics (XIOE) gör framsteg inom rymdlaserkommunikationsfångst och kedjebyggnadsforskning

Nyligen har Key Laboratory of Space Precision Measurement Technology (KLSPMT) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) gjort nya framsteg inom anskaffning av rymdlaserkommunikation och kedjebyggnad och har framgångsrikt slutfört valideringen i omloppsbana och relaterade forskningsresultat har publicerats i november 2023 under titeln On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Forskningsresultaten publicerades i november 2023 i Optics Letters, en tidskrift från Optical Society of America, under titeln On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. De första författarna till uppsatsen är Xuan Wang och Junfeng Han, speciella forskningsassistenter vid Optics Tracking Laboratory, och motsvarande författare är Zhiyuan Chang.

Figur 1 Schematiskt diagram av samma interstellära laserkommunikationsexperiment i omloppsbana
Rymdlaserlänknätverk är grundförutsättningen för att realisera rymdlaserkommunikation, och hur man snabbt och stabilt fångar och bygger länken på kort tid är nyckeln till framgången med nätverk, så förverkligandet av snabb strålfångst med bred räckvidd och Stabil högbandbredd och högprecision strålspårning har blivit kärnteknologins hotspot. I allmänhet behöver laserkommunikationsterminalen vanligtvis spendera mycket tid för att slutföra koaxialkalibreringsarbetet i omloppsbanan i ett tidigt skede av att gå in i omloppsbanan. Satellitplattformens attitydbestämningsfel, omloppsfel, strukturell deformation orsakad av miljöförändringar och andra orsaker kommer att leda till ett stort osäkerhetsfält (FOU), vilket ökar svårigheten att fånga, och tiotals mikrobågar av strålens divergensvinkel gör dubbelriktad fångst i omloppsbana extremt knepig.
För att slutföra infångningen av laserkommunikationslänken i omloppsbana snabbare, föreslår forskargruppen en snabb optimeringsmetod i omloppsbana med hjälp av installationsmatrisparametrarna för laserkommunikationsterminalens stjärnsensibilisator. Denna metod kan effektivt minska felet i installationspositionen för den optiska axeln och precisionsjusteringsmekanismen för laserkommunikationsterminalen på grund av spänningsutlösningen av satelliten i omloppsbana. Genom att skickligt korrigera installationsmatrisparametrarna kan laserkommunikationsterminalens initiala peknoggrannhet förbättras avsevärt och området för osäkerhetsfält kan minskas, för att förbättra sannolikheten för skanning av laserkommunikationsterminalen i omloppsbana och minska fångst tid.

Fig. 2 Experimentella resultat av infångning i omloppsbana och kedjekonstruktion
Detta forskningsarbete är baserat på en hel del teoretisk ackumulering och experimentell forskning i omloppsbana av forskargruppen vid Optoelectronic Tracking Laboratory, och stöds av Key Deployment Program för den kinesiska vetenskapsakademin och National Natural Science Foundation of China.