Xi'an Optik Mekanik Enstitüsü (XIOE), Uzay Lazer İletişimi Yakalama ve Zincir Oluşturma Araştırmalarında İlerleme Kaydediyor

Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi'nin (CAS) Uzay Hassas Ölçüm Teknolojisi Temel Laboratuvarı (KLSPMT), uzay lazer iletişimi edinimi ve zincir oluşturma konusunda yeni ilerlemeler kaydetti ve yörünge içi doğrulamayı ve ilgili araştırma sonuçlarını başarıyla tamamladı. Kasım 2023'te, 22s Edinme Süresi ile Yörüngede Uzay Optik İletişim Gösterimi başlığı altında yayınlandı. Araştırma sonuçları Kasım 2023'te Amerika Optik Topluluğu'nun bir dergisi olan Optics Letters'da, 22s Acquisition Time ile Yörüngede Uzay Optik İletişim Gösterimi başlığı altında yayınlandı. Makalenin ortak yazarları, Optik İzleme Laboratuvarı'nın özel araştırma asistanları Xuan Wang ve Junfeng Han'dır ve ilgili yazar Zhiyuan Chang'dır.

Şekil 1 Aynı yörüngedeki yıldızlararası lazer iletişim deneyinin şematik diyagramı
Uzay lazer bağlantı ağı, uzay lazer iletişimini gerçekleştirmenin temel koşuludur ve bağlantının hızlı ve istikrarlı bir şekilde kısa sürede nasıl yakalanıp oluşturulacağı, ağ oluşturma başarısının anahtarıdır; dolayısıyla hızlı, geniş aralıklı ışın yakalamanın gerçekleştirilmesi ve istikrarlı yüksek bant genişliği, yüksek hassasiyetli ışın izleme, temel teknolojinin etkin noktası haline geldi. Genel olarak, lazer iletişim terminalinin, yörüngeye girmenin erken aşamasında yörünge içi eşeksenlilik kalibrasyon çalışmasını tamamlamak için genellikle çok fazla zaman harcaması gerekir. Uydu platformunun tutum belirleme hatası, yörünge hatası, çevresel değişikliklerden ve diğer nedenlerden kaynaklanan yapısal deformasyon, büyük bir belirsizlik alanına (FOU) yol açacak, dolayısıyla yakalama zorluğu artacak ve ışın sapma açısının onlarca mikro yayı artacaktır. yörüngede çift yönlü yakalamayı son derece zorlaştırıyor.
Yörünge içi lazer iletişim bağlantısı yakalama işlemini daha hızlı tamamlamak için araştırma ekibi, lazer iletişim terminali yıldız duyarlılaştırıcısının kurulum matrisi parametrelerini kullanarak yörüngede hızlı bir optimizasyon yöntemi önermektedir. Bu yöntem, uydunun yörüngeye salınması nedeniyle optik eksenin kurulum konumu hatasını ve lazer iletişim terminalinin hassas ayar mekanizmasını etkili bir şekilde azaltabilir. Kurulum matrisi parametrelerinin ustaca düzeltilmesiyle, lazer iletişim terminalinin başlangıç ​​hedefleme doğruluğu büyük ölçüde iyileştirilebilir ve belirsizlik alanı aralığı azaltılabilir, böylece yörüngedeki lazer iletişim terminalinin tarama yakalama olasılığı geliştirilir ve yakalama azaltılır. zaman.

Şekil 2 Yörüngede yakalama ve zincir oluşturmanın deneysel sonuçları
Bu araştırma çalışması, Optoelektronik İzleme Laboratuvarı araştırma ekibinin birçok teorik birikimine ve yörüngedeki deneysel araştırmalarına dayanmaktadır ve Çin Bilimler Akademisi ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'nın Anahtar Dağıtım Programı tarafından desteklenmektedir.