Sistema de Adquisición, Puntería y Seguimiento para un enlace de comunicaciones ópticas en espacio abierto con aplicación en comunicaciones satelitales

ESKINAZI, FRANCO; PANCOTTO, LUCAS; ARRIETA, CRISTIAN L.; BRUÑA, CRISTIAN; CODNIA, JORGE; LAROTONDA, MIGUEL A.

Bahía Blanca, Buenos Aires

Conferencia; 108 Reunión Anual de Física; 2023

Asociación Física Argentina

La comunicación óptica en espacio abierto es una tecnología de línea de visión que se basa en propagar luz modulada para transmitir datos entre estaciones, en condiciones estáticas o móviles. Uno de los desafíos tecnológicos que presenta la comunicación óptica entre una estación terrena y un satélite de baja altura es la conservación de la puntería durante el recorrido accesible del satélite. Las tareas de un mecanismo de Adquisición, Puntería y Seguimiento (APT por su sigla en inglés) incluyen el apuntamiento mutuo entre el transmisor y el receptor, la adquisición de la señal de luz incidente y el mantenimiento del enlace a partir del seguimiento de la posición del dispositivo ubicado en el espacio abierto. Se realizó una prueba de principios para el desarrollo integral para un enlace óptico que implemente un sistema de APT, basado en dos dispositivos llamados Estación Terrena (ET) y Estación Satelital (ES). Cada estación incluye un telescopio para generar un haz expandido y colimado. La ET consiste en un telescopio colector (la ’antena’) de tipo Ritchey-Chrétien, de 150 mm de diámetro y distancia focal 1400 mm sobre una montura altazimutal motorizada con sensores angulares y de posición, un detector de cuatro cuadrantes para obtener la señal de puntería, y un láser contrapropagante que emite un haz expandido hacia la ES. Por su parte, la ES adopta un esquema equivalente; la óptica en este caso está conformada por un espejo parabólico a 90 grados de 50 mm de diámetro y 100 mm de distancia focal, orientable con actuadores piezoeléctricos. El haz de un segundo láser montado en esta estación es el que colecta y usa la estación terrena como estrella artificial para apuntarse. Se presentan resultados sobre el diseño de componentes y sistemas para ambas estaciones y sendos lazos cerrados (locales) de seguimiento y puntería.