El Instituto de Mecánica Óptica de Xi'an (XIOE) avanza 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 ha completado con éxito la validación en órbita y los resultados de investigación relacionados. se publicaron en noviembre de 2023 con 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 del Laboratorio de Seguimiento Óptico, y el autor correspondiente es Zhiyuan Chang.

Figura 1 Diagrama esquemático del experimento de comunicación láser interestelar en la misma órbita.
La creación de redes de enlaces láser espaciales es la condición básica para realizar la comunicación láser espacial, y cómo capturar y construir el enlace de manera rápida y estable en poco tiempo es la clave para el éxito de la creación de redes, por lo que la realización de capturas de rayos rápidos y de amplio alcance y El seguimiento estable del haz 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 de órbita, la deformación estructural causada por cambios ambientales y otras razones darán lugar a un gran campo de incertidumbre (FOU), aumentando así la dificultad de captura, y decenas de microarcos del ángulo de divergencia del haz. hace que la captura bidireccional en órbita sea extremadamente complicada.
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 de 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 investigaciones experimentales en órbita realizadas por el equipo de investigación del Laboratorio de Seguimiento Optoelectrónico y cuenta con el apoyo del Programa de Despliegue Clave de la Academia de Ciencias de China y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.