L'Institut de mécanique optique de Xi'an et l'Académie chinoise des sciences (XIOE, CAS) progressent dans la recherche sur la capture de communications laser spatiales et la création de chaînes

Récemment, le Laboratoire clé de technologie de mesure de précision spatiale (KLSPMT) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a réalisé de nouveaux progrès dans l'acquisition de communications laser spatiales et la construction de chaînes et a terminé avec succès la validation en orbite, et les résultats de recherche associés ont été publiés. en novembre 2023 sous le titre de « Démonstration de communication optique spatiale en orbite avec un temps d'acquisition de 22 s ». Les résultats de la recherche ont été publiés en novembre 2023 dans Optics Letters, une revue de l’Optical Society of America, sous le titre On-orbit Space Optical Communication Demonstration with 22s Acquisition Time. Les co-premiers auteurs de l'article sont Xuan Wang et Junfeng Han, assistants de recherche spéciaux au laboratoire de suivi optoélectronique, et l'auteur correspondant est Zhiyuan Chang.
La mise en réseau de liaisons laser spatiales est la condition de base pour réaliser une communication laser spatiale, comment capturer et construire le lien rapidement et de manière stable en peu de temps est la clé du succès de la mise en réseau, donc la réalisation d'une capture de faisceau rapide et à large portée et stable le suivi de faisceaux à large bande passante et de haute précision est devenu le point chaud de la technologie de base. En général, le terminal de communication laser doit généralement consacrer beaucoup de temps à terminer le travail d'étalonnage de la coaxialité en orbite dès les premiers stades de son entrée en orbite. L'erreur de détermination d'attitude de la plate-forme satellite, l'erreur orbitale, la déformation structurelle déclenchée par les changements environnementaux et d'autres raisons conduiront à un grand champ d'incertitude (FOU), couplé à des dizaines de micro-arcs de l'angle de divergence du faisceau, tous ces facteurs feront la capture laser en orbite devient extrêmement délicate.

Fig. 1 Diagramme schématique du test de communication laser interplanétaire sur la même orbite
Afin de compléter plus rapidement la capture du lien de communication laser en orbite, l'équipe de recherche propose une méthode d'optimisation rapide en orbite utilisant les paramètres de matrice d'installation du sensibilisateur stellaire du terminal de communication laser. Ce procédé peut réduire efficacement l'erreur de position d'installation de l'axe optique et du mécanisme de réglage de précision du terminal de communication laser due à la libération des contraintes du satellite en orbite. En corrigeant habilement les paramètres de la matrice d'installation, la précision de pointage initiale du terminal de communication laser peut être considérablement améliorée et la plage du champ d'incertitude peut être réduite, de manière à améliorer la probabilité de capture du terminal de communication laser balayant en orbite et à réduire la capture. temps.

Fig. 2 Résultats expérimentaux de capture en orbite et de construction de chaînes
Ce travail de recherche s'appuie sur de nombreuses accumulations théoriques et recherches expérimentales en orbite menées par l'équipe de recherche du Laboratoire de suivi optoélectronique, soutenu par le programme de déploiement clé de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et de la Fondation nationale des sciences naturelles. de Chine (NSFC).