地上に設置した光衛星間通信機器エンジニアリンクモデルと静止衛星ARTEMLSとの光適合性試験

摘要

衛星打ち上げ前に光のインタフェースを確認するため、地上に設置された光通信機器と、38，000km離れた静止軌道上にある光通信ペイロードの間で、地上-静止衛星間の光通信実験が行われた。実機での稀合的な光の特性として、強度、感度、波長、偏光及び変調方式等が捕捉追尾シーケンスと共に試験され確認された。ダウンリンクのビット誤り率は、大気ゆらぎの存在下においても10~(10)台を記録した。大気の擾乱層が地表に近いため、アップリンクへの影響の方が大きく、アップリンクのビット誤り率は最良値で2.5×10~(-5)となった。地上一衛星間のレーザ回線を用いて、光アンテナのファーフィールドパタンも測定された。これらの結果より、光通信回線においてさらに高精度な動的な設計が可能となり、光通信システムの設計に貢献する結果が得られた。%A ground-to-space laser communications experiment was conducted to verify the optical interfaces between a laser communications terminal in an optical ground station and an optical payload onboard a geostationary satellite 38,000 km away before the launch of the satellite. The end-to-end optical characteristics such as intensity, sensitivity, wavelength, polarization, and the modulation scheme of optical signals as well as acquisition sequences of the terminals were tested under fairly good atmospheric conditions. The downlink's bit error rate was on the order of 10~(10) in spite of atmospheric turbulence. Atmospheric turbulence induced signal fading increased the uplink bit error rate, the best value of which was 2.5×10~(-5) because the turbulent layer near the earth surface affects the uplink signal more than it does the downlink one. The far-field optical antenna patterns were measured through the ground-to-satellite laser links. From these results, a more accurate dynamic link design of the optical communications link can be performed that would be useful for system designers, especially for designers of optical commercial systems.