Το Ινστιτούτο Οπτικής Μηχανικής Xi'an, η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (XIOE, CAS) σημειώνει πρόοδο στη σύλληψη διαστημικής επικοινωνίας με λέιζερ και την έρευνα κτιρίων αλυσίδων

Πρόσφατα, το Βασικό Εργαστήριο Τεχνολογίας Μέτρησης Ακριβείας Διαστήματος (KLSPMT) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (CAS) σημείωσε νέα πρόοδο στην απόκτηση διαστημικών επικοινωνιών με λέιζερ και την κατασκευή αλυσίδας και ολοκλήρωσε επιτυχώς την επικύρωση σε τροχιά, και τα σχετικά ερευνητικά αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί τον Νοέμβριο του 2023 με τον τίτλο "On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time". Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν τον Νοέμβριο του 2023 στο Optics Letters, ένα περιοδικό της Optical Society of America, με τον τίτλο On-Orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Οι πρώτοι συγγραφείς της εργασίας είναι οι Xuan Wang και Junfeng Han, ειδικοί βοηθοί ερευνητές στο Optoelectronic Tracking Laboratory, και ο αντίστοιχος συγγραφέας είναι ο Zhiyuan Chang.
Η δικτύωση διαστημικής σύνδεσης λέιζερ είναι η βασική προϋπόθεση για την πραγματοποίηση της επικοινωνίας με διαστημικό λέιζερ, πώς να συλλάβετε και να δημιουργήσετε γρήγορα και σταθερά τη σύνδεση σε σύντομο χρονικό διάστημα είναι το κλειδί για την επιτυχία της δικτύωσης, επομένως η πραγματοποίηση γρήγορης λήψης δέσμης ευρείας εμβέλειας και σταθερής Η παρακολούθηση δέσμης υψηλού εύρους ζώνης και υψηλής ακρίβειας έχει γίνει το βασικό τεχνολογικό hotspot. Γενικά, το τερματικό επικοινωνίας λέιζερ συνήθως χρειάζεται να αφιερώσει πολύ χρόνο για να ολοκληρώσει το έργο βαθμονόμησης της ομοαξονικότητας σε τροχιά στο αρχικό στάδιο της εισόδου στην τροχιά. Το σφάλμα προσδιορισμού στάσης της δορυφορικής πλατφόρμας, το τροχιακό σφάλμα, η δομική παραμόρφωση που προκαλείται από περιβαλλοντικές αλλαγές και άλλοι λόγοι θα οδηγήσουν σε ένα μεγάλο πεδίο αβεβαιότητας (FOU), σε συνδυασμό με δεκάδες μικρο-τόξα της γωνίας απόκλισης δέσμης, όλοι αυτοί οι παράγοντες θα κάνουν η σύλληψη με λέιζερ σε τροχιά γίνεται εξαιρετικά δύσκολη.

Εικ. 1 Σχηματικό διάγραμμα δοκιμής διαπλανητικής επικοινωνίας λέιζερ στην ίδια τροχιά
Προκειμένου να ολοκληρωθεί η σύλληψη της σύνδεσης επικοινωνίας με λέιζερ σε τροχιά γρηγορότερα, η ερευνητική ομάδα προτείνει μια μέθοδο γρήγορης βελτιστοποίησης σε τροχιά χρησιμοποιώντας τις παραμέτρους μήτρας εγκατάστασης του ευαισθητοποιητή τερματικού αστέρα επικοινωνίας λέιζερ. Αυτή η μέθοδος μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το σφάλμα της θέσης εγκατάστασης του οπτικού άξονα και του μηχανισμού ρύθμισης ακριβείας του τερματικού επικοινωνίας λέιζερ λόγω της απελευθέρωσης πίεσης του δορυφόρου σε τροχιά. Διορθώνοντας επιδέξια τις παραμέτρους της μήτρας εγκατάστασης, η αρχική ακρίβεια κατάδειξης του τερματικού επικοινωνίας λέιζερ μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά και το εύρος του πεδίου αβεβαιότητας μπορεί να μειωθεί, έτσι ώστε να βελτιωθεί η πιθανότητα λήψης της σάρωσης του τερματικού επικοινωνίας λέιζερ σε τροχιά και να μειωθεί η σύλληψη χρόνος.

Εικ. 2 Πειραματικά αποτελέσματα σύλληψης σε τροχιά και κατασκευή αλυσίδας
Αυτή η ερευνητική εργασία βασίζεται σε πολλή θεωρητική συσσώρευση και πειραματική έρευνα σε τροχιά από την ερευνητική ομάδα του Optoelectronic Tracking Laboratory, η οποία υποστηρίζεται από το Πρόγραμμα Ανάπτυξης Κλειδιών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (CAS) και το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (NSFC).