El Instituto de Mecánica Óptica de Xi'an y la Academia de Ciencias de China (XIOE, CAS) avanzan en la captura de comunicaciones láser espaciales y la investigación de construcción de cadenas

Recientemente, el Laboratorio Clave de Tecnología de Medición de Precisión Espacial (KLSPMT) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha logrado nuevos avances en la adquisición de comunicaciones láser espaciales y la construcción de cadenas y completó con éxito la validación en órbita, y se han publicado los resultados de la investigación relacionada. en noviembre de 2023 bajo el título "Demostración de comunicación óptica espacial en órbita con tiempo de adquisición de 22 segundos". Los resultados de la investigación se publicaron en noviembre de 2023 en Optics Letters, una revista de la Sociedad Óptica de América, bajo el título Demostración de comunicación óptica espacial en órbita con tiempo de adquisición de 22 segundos. Los coautores del artículo son Xuan Wang y Junfeng Han, asistentes especiales de investigación en el Laboratorio de Seguimiento Optoelectrónico, y el autor correspondiente es Zhiyuan Chang.
La creación de redes de enlaces láser espaciales es la condición básica para realizar la comunicación láser espacial. Cómo capturar y construir de forma rápida y estable el enlace en poco tiempo es la clave para el éxito de las redes, por lo que la realización de una captura de haz rápida, de amplio alcance y estable. El seguimiento de haces de gran ancho de banda y alta precisión se ha convertido en el punto de acceso tecnológico central. En general, el terminal de comunicación láser suele necesitar mucho tiempo para completar el trabajo de calibración de coaxialidad en órbita en la etapa inicial de entrada en órbita. El error de determinación de la actitud de la plataforma del satélite, el error orbital, la deformación estructural provocada por cambios ambientales y otras razones conducirán a un gran campo de incertidumbre (FOU), junto con docenas de microarcos del ángulo de divergencia del haz, todos estos factores harán La captura láser en órbita se vuelve extremadamente complicada.

Fig. 1 Diagrama esquemático de la prueba de comunicación láser interplanetaria en la misma órbita.
Para completar más rápidamente la captura del enlace de comunicación láser en órbita, el equipo de investigación propone un método de optimización rápida en órbita utilizando los parámetros de la matriz de instalación del sensibilizador estelar del terminal de comunicación láser. Este método puede reducir efectivamente el error de la posición de instalación del eje óptico y el mecanismo de ajuste de precisión del terminal de comunicación láser debido a la liberación de tensión del satélite en órbita. Al corregir hábilmente los parámetros de la matriz de instalación, se puede mejorar en gran medida la precisión de puntería inicial del terminal de comunicación láser y se puede reducir el rango del campo de incertidumbre, para mejorar la probabilidad de captura del escaneo del terminal de comunicación láser en órbita y reducir la captura. tiempo.

Fig. 2 Resultados experimentales de la captura en órbita y la construcción de cadenas.
Este trabajo de investigación se basa en una gran cantidad de acumulación teórica e investigación experimental en órbita realizada por el equipo de investigación del Laboratorio de Seguimiento Optoelectrónico, que cuenta con el apoyo del Programa de Despliegue Clave de la Academia China de Ciencias (CAS) y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales. de China (NSFC).