西安光学力学研究所 (XIOE) が宇宙レーザー通信の捕捉とチェーン構築の研究を進歩

最近、中国科学院 (CAS) の宇宙精密測定技術重点研究所 (KLSPMT) は、宇宙レーザー通信の取得とチェーン構築において新たな進歩を遂げ、軌道上での検証と関連する研究結果を正常に完了しました。は、22秒の取得時間による軌道上宇宙光通信デモンストレーションというタイトルで2023年11月に公開されました。 研究結果は、「22秒の取得時間による軌道上宇宙光通信デモンストレーション」というタイトルで、米国光学会誌「Optics Letters」に2023年11月に掲載された。 この論文の共同筆頭著者は、光学追跡研究所の特別研究助手である Xuan Wang と Junfeng Han であり、責任著者は Zhiyuan Chang です。

図1 同一軌道星間レーザー通信実験の模式図
宇宙レーザーリンクネットワーキングは宇宙レーザー通信を実現するための基本条件であり、いかに短時間で安定してリンクを捕捉・構築するかがネットワーキングの成功の鍵となるため、高速かつ広範囲のビーム捕捉と光通信の実現が重要となります。安定した高帯域幅、高精度のビームトラッキングがコアテクノロジーのホットスポットとなっています。 一般に、レーザー通信端末は、軌道投入初期の軌道上同軸度校正作業を完了するまでに多くの時間を費やす必要がある。 衛星プラットフォームの姿勢決定誤差、軌道誤差、環境変化やその他の理由による構造的変形により、大きな不確実性領域 (FOU) が発生し、捕捉の難易度が高まり、ビーム発散角が数十マイクロアークになります。軌道上での双方向キャプチャは非常に困難になります。
軌道上レーザー通信リンクの捕捉をより速く完了するために、研究チームはレーザー通信端末スター増感装置の設置マトリックスパラメータを使用した軌道上での高速最適化方法を提案しています。 この方法は、衛星の軌道上への応力解放によるレーザー通信端末の光軸と精度調整機構の設置位置の誤差を効果的に低減することができる。 設置マトリックスパラメータをうまく修正することにより、レーザー通信端末の初期ポインティング精度が大幅に向上し、不確実性フィールドの範囲が減少し、軌道上でのレーザー通信端末のスキャン捕捉確率が向上し、捕捉率が減少します。時間。

図2 軌道上捕獲とチェーン構築の実験結果
この研究成果は、光電子追跡研究所の研究チームによる多くの理論的蓄積と軌道上での実験研究に基づいており、中国科学院の主要展開プログラムと中国国家自然科学財団の支援を受けています。