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宇宙光通信に関するご一読国際共同実験

映像: 1メートルの望遠鏡がある光学地上局。 展望 より

出典:国立情報通信技術研究所

[Points]

    – 大学に装着されたDLR光端子からNICT光地上局からのダウンリンク光を受信する成功した実験。 シュトゥットガルトのフライングラップトップ衛星情報

    – 新規開発大気乱流測定装置と、将来の光基地局の技術を強化するための単純な光の基地局の初期の実験に成功

    – 将来の宇宙光通信技術の研究開発に貢献貴重なデータの取得

[Abstract]

国立情報通信技術研究所(NICT、会場:TOKUDA Hideyuki、Ph.D.)は、ドイツ航空宇宙センター(DLR)とシュトゥットガルト大学のフライングラップトップ、衛星に搭載された光学ターミナル(OSIRISv1)との間の国際共同実験を行いました。 精密ポインティングシステムを備えた新開発の光学ベンチを備えたNICTの光地上局。 2021年2月にNICTの光地上局からOSIRISv1のダウンリンク光を受信することに成功しました。

同時に、新たに開発された大気乱流測定装置の初期の実験が正常に実行されました。 また、衛星からのレーザー光を受けて、低コストの商用部品で構成され、簡単な光学地上局を利用した成功した実証実験を行いました。

シュトゥットガルト大学のフライングラップトップ衛星に搭載されたOSIRISv1光学端末は追跡のためのボディポインティングを使用して、これらの実装のための成功した実験が日本で行われたのは今回が初めてです。 その結果、将来の宇宙光通信技術の研究開発に貢献貴重な実験データが確保されました。

[Background]

NICTは、将来の衛星通信の発展のために、宇宙光通信の研究開発を進めています。 2014年と2016年の間に、小型光通信トランスポンダー(SOTA)と日本の光地上局間で複数の実験が行われており、欧州(ドイツ宇宙機関(DLR)、フランス国立宇宙研究センター(CNES)と欧州)で行われました。 宇宙局(ESA))とカナダ(カナダ宇宙局(CSA))、大切宇宙光通信実験データを取得しました。 NICTは、複数の光学通信ペイロード(OSIRIS)を開発しているDLRとの共同研究契約を締結しました。 その結果、NICTは、オンボードの光ターミナル(OSIRISv1)を使用して国際共同実験を行いました。

[Results of this experiment campaign]

2021年1月末から2月初めまでに行われたこの実験の段階でNICTは1m望遠鏡が搭載された東京の光学地上局からOSIRISv1のレーザービームを受信する実験を計画しました(図1)。 )。 今回の実験ではNICTは今後、高性能レーザー機器を用いた高速通信(HICALI)実験(図2)のために開発された微細ポインティングシステムが新しく開発された光学ベンチを使用してパフォーマンスを事前に確認しています。 body-pointing実装実験が日本で成功したのは今回が初めてです。

また、今回の実験ではNICTは、新たに開発された大気乱流測定装置の初期テストに成功し、宇宙光通信リンクの待機乱流効果の推定と緩和に貢献しました。

また、宇宙光通信の世界的な広がりを目指し、小型、低コスト地上局の開発が必要である。 1メートルの光地上局と並列に20cmサイズの小型既成望遠鏡を設置して、ダウンリンク光(最初の光)を受信する成功した実験を行いました。

これらの成功した実験を介して収集された貴重なデータは、大気乱流と追跡エラーのモデリングに重要であり、宇宙光通信技術の発展に寄与することが期待されます。

[Future prospects]

収集された実験データの分析を進めてシングルモード光ファイバ結合技術、低ノイズ光増幅技術と受信側高感度受信技術を搭載した完全使いやすい受信システムの研究開発は、計画した。 これは、今後の宇宙光通信システムの開発と普及に寄与することが期待される。 また、OSIRISv1 / Flying Laptopとの国際システムの相互運用性の成功デモは、現在の宇宙光通信技術の標準化が進められているCCSDS(The Consultative Committee for Space Data Systems)の重要な貢献です。

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[Role sharing of each institution]

NICT:光地上局と光受信実験器の開発と日本の実験準備

DLR:OSIRISv1開発と運用

シュトゥットガルト大学:フライングラップトップ衛星の開発、統合、運用

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Hayakawa Hideo

コーヒーの達人。問題解決者。ライター。認定ソーシャルメディア支持者。

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