Cálculo numérico para las actitudes de línea de visión de transceptores de múltiples direcciones sin transmisiones 2:1 para redes de comunicación láser espacial
Autores: Wang, Lihui; Zhang, Lizhong; Meng, Lixin; Bai, Yangyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cálculo numérico para las actitudes de línea de visión de transceptores de múltiples direcciones sin transmisiones 2:1 para redes de comunicación láser espacial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Comunicación láser en el espacio
Reflectores
Cálculo numérico
Efecto de acoplamiento óptico
Ley de Snell
Línea de visión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Para optimizar la red de comunicación láser en el espacio, se pueden eliminar las transmisiones 2:1 para todos los reflectores en un transceptor de múltiples direcciones. Sin embargo, sin las transmisiones 2:1, los reflectores muestran un efecto de acoplamiento óptico duplicado en rotación, lo que reduce la precisión del cálculo numérico de las actitudes de las líneas de visión (LOS) de los reflectores. En el presente estudio, utilizando la ley de reflexión de Snell y el teorema de Euler, se estableció un modelo matemático para las actitudes de las LOS de múltiples reflectores sin transmisiones 2:1, y se propuso un método para un cálculo numérico indirecto de las actitudes de las LOS mediante la creación de una matriz de transformación de Snell. Este método elimina la influencia del efecto de acoplamiento óptico duplicado en la solución numérica de las actitudes de la línea de visión de los reflectores múltiples. En comparación con el método de cálculo numérico directo utilizando la velocidad angular, las precisiones de cálculo logradas utilizando el método propuesto mostraron mejoras de 3, 5 y 3 órdenes de magnitud en los tres movimientos cónicos, respectivamente. Por lo tanto, el método de cálculo indirecto y el modelo de cálculo numérico propuesto en el presente estudio proporcionan una base teórica para aplicar reflectores sin transmisiones 2:1 a transceptores de múltiples direcciones.
Descripción
Para optimizar la red de comunicación láser en el espacio, se pueden eliminar las transmisiones 2:1 para todos los reflectores en un transceptor de múltiples direcciones. Sin embargo, sin las transmisiones 2:1, los reflectores muestran un efecto de acoplamiento óptico duplicado en rotación, lo que reduce la precisión del cálculo numérico de las actitudes de las líneas de visión (LOS) de los reflectores. En el presente estudio, utilizando la ley de reflexión de Snell y el teorema de Euler, se estableció un modelo matemático para las actitudes de las LOS de múltiples reflectores sin transmisiones 2:1, y se propuso un método para un cálculo numérico indirecto de las actitudes de las LOS mediante la creación de una matriz de transformación de Snell. Este método elimina la influencia del efecto de acoplamiento óptico duplicado en la solución numérica de las actitudes de la línea de visión de los reflectores múltiples. En comparación con el método de cálculo numérico directo utilizando la velocidad angular, las precisiones de cálculo logradas utilizando el método propuesto mostraron mejoras de 3, 5 y 3 órdenes de magnitud en los tres movimientos cónicos, respectivamente. Por lo tanto, el método de cálculo indirecto y el modelo de cálculo numérico propuesto en el presente estudio proporcionan una base teórica para aplicar reflectores sin transmisiones 2:1 a transceptores de múltiples direcciones.