Kinijos mokslų akademijos Siano Optinės mechanikos institutas (XIOE, CAS) daro pažangą kosminio lazerinio ryšio fiksavimo ir grandinės kūrimo tyrimų srityje

Neseniai Kinijos mokslų akademijos (CAS) pagrindinė kosmoso tiksliųjų matavimų technologijos laboratorija (KLSPMT) padarė naują pažangą kosminio lazerinio ryšio įsigijimo ir grandinės kūrimo srityje bei sėkmingai baigė patvirtinimą orbitoje, o susijusių tyrimų rezultatai buvo paskelbti. 2023 m. lapkričio mėn. pavadinimu „Kosminio optinio ryšio demonstravimas orbitoje su 22s gavimo laiku“. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti 2023 m. lapkričio mėn. Amerikos Optikos draugijos žurnale „Optics Letters“ pavadinimu „On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time“. Pirmieji šio straipsnio autoriai yra Xuanas Wangas ir Junfengas Hanas, specialūs optoelektroninės sekimo laboratorijos tyrimų padėjėjai, o atitinkamas autorius yra Zhiyuan Chang.
Erdvinio lazerinio ryšio tinklas yra pagrindinė sąlyga norint realizuoti kosminį lazerinį ryšį, kaip greitai ir stabiliai užfiksuoti ir per trumpą laiką sukurti ryšį yra raktas į tinklo sėkmę, todėl greitas, plataus diapazono spindulio fiksavimas ir stabilus didelio pralaidumo, didelio tikslumo spindulių sekimas tapo pagrindine technologijos tašku. Apskritai lazerinio ryšio terminalui paprastai reikia praleisti daug laiko, kad užbaigtų koaksialumo orbitoje kalibravimo darbus ankstyvoje įėjimo į orbitą stadijoje. Palydovinės platformos padėties nustatymo paklaida, orbitos paklaida, struktūrinė deformacija, kurią sukelia aplinkos pokyčiai ir kitos priežastys, sukels didelį neapibrėžtumo lauką (FOU), kartu su daugybe pluošto divergencijos kampo mikro lankų. fiksavimas orbitoje lazeriu tampa itin sudėtingas.

1 pav. Scheminė diagrama tarpplanetinio lazerinio ryšio bandymo toje pačioje orbitoje
Siekdama greičiau užbaigti orbitos lazerinio ryšio ryšio fiksavimą, tyrėjų komanda siūlo greitą optimizavimo metodą orbitoje, naudodama lazerinio ryšio terminalo žvaigždės jautrintuvo diegimo matricos parametrus. Šis metodas gali veiksmingai sumažinti lazerinio ryšio terminalo optinės ašies montavimo padėties ir tikslumo reguliavimo mechanizmo paklaidą dėl palydovo įtempių išleidimo į orbitą. Sumaniai pakoregavus diegimo matricos parametrus, galima žymiai pagerinti pradinį lazerinio ryšio terminalo nukreipimo tikslumą ir sumažinti neapibrėžtumo lauko diapazoną, kad būtų pagerinta lazerinio ryšio terminalo nuskaitymo orbitoje fiksavimo tikimybė ir sumažintas fiksavimas. laikas.

2 pav. Eksperimentiniai gaudymo orbitoje ir grandinės konstravimo rezultatai
Šis mokslinis darbas yra pagrįstas daugybe teorinių kaupimo ir orbitos eksperimentinių tyrimų, kuriuos atliko Optoelektroninės sekimo laboratorijos tyrimų grupė, kurią remia Kinijos mokslų akademijos (CAS) ir Nacionalinio gamtos mokslų fondo raktų diegimo programa. Kinijos (NSFC).