Bei modernen optischen Intersatellitenverbindungen (O-ISL) wird eine stabile Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen Satelliten durch Lasertechnologie ermöglicht. Diese Anwendung erfordert Bewegungssysteme mit höchster Präzision und dynamischer Reaktion, um eine einwandfreie Laserverbindung über große Entfernungen aufrechtzuerhalten —eine Anforderung, die von der Technologie des Piezosystems Jena perfekt erfüllt wird.
Unsere Systeme sind entscheidend für:
- Aktive Vibrationsdämpfung: Wirkt Plattformstörungen und Fahrzeugvibrationen entgegen, die zu Strahlzittern führen können.
- Feinlenkung und -ausrichtung: Kontinuierliche Korrektur des Strahlengangs, um kleinere Fehlausrichtungen auszugleichen.
- Hochgeschwindigkeitsanpassung: Gewährleistung einer schnellen Kompensation, um die Verbindungsqualität bei Gigabit-Geschwindigkeiten aufrechtzuerhalten.
Piezolösungen für Datenkommunikation in der Luft- und Raumfahrt
Im Allgemeinen sind piezobasierte FSMs aufgrund einer Reihe von inhärenten technologischen Vorteilen ideal für den Einsatz in Weltraumumgebungen. Piezo-Lösungen bieten:
- unmittelbare Reaktionszeit
- keine elektromagnetische Interferenz
- niedriger Stromverbrauch
Satelliten mit schnell lenkbaren Kippspiegeln für die Ausrichtung der Laserkommunikation werden derzeit für die Einführung in den nächsten Jahren entwickelt.
In den letzten zehn Jahren hat piezosystem jena eine umfangreiche Produktlinie von FSMs entwickelt. Unsere FSMs sind so konzipiert, dass sie die folgenden Vorteile für den Einsatz als Feinlenkspiegel und Point-Ahead-Spiegel in optischen Terminals bieten:
- Hohe Auslenkungen – für schnelleres Anvisieren, Erfassen und Verfolgen.
- Hohe Steifigkeit – zur Erhöhung der erreichbaren Bandbreite bei großen Spiegeln.
- Intelligente Flex-Scharniere – für reibungsfreien Betrieb ohne mechanische Abnutzung und erhöhte Zuverlässigkeit.
- Kleine Formfaktoren – für eine einfachere Terminalintegration und niedrigere Kosten für den Start der Nutzlast.
Unsere FSMs:
- Auslenkungen bis zu ±20 mrad.
- Submikroradiale Auflösungen.
- Dehnungsmessstreifen-Rückführung im geschlossenen Regelkreis zur Eliminierung von Hysterese und Drift.
- Bandbreiten bis 6500 Hz.
Weltraumqualifiziert – Entwickelt vom European Space Agency
Warum unsere Technologie für den Weltraum getestet wurde
Trotz vorläufiger Eignung fehlte den Systemen noch immer der strenge Nachweis der Eignung für alle für den Flug erforderlichen Weltraumanwendungen. Der Weltraumqualifikationstest der ESA war notwendig, um ein System zu entwerfen und zu validieren, das in der Lage ist, die doppelten, komplexen Anforderungen von O-ISL zu erfüllen und über eine überlegene Robustheit verfügt, um Stoß- und Vibrationsbelastungen während des Starts über einen weiten Temperaturbereich standzuhalten.
Wie wir den Test bestanden haben
Unsere neuesten Serien der PSH-Serie (PSH 20/2 und PSH 35/2) wurden ursprünglich für European Space Agency (ESA) als SQATTS-Projekt (Space Qualified Tilting System) entwickelt. Die Technologiephase wurde erfolgreich abgeschlossen, wobei die angestrebten Spezifikationen anhand der erstellten technischen Modelle nachgewiesen und die Systembereitschaft bestätigt wurden.
Dieser Projekt bestätigte unsere Systeme für die kritischen Doppelfunktionen von:
- Fine Steering Mirrors (FSM): Kompensation externer Störungen und atmosphärischer Aberrationen in Echtzeit.
- Point-Ahead-Mechanismen (PAM): Erstellen eines präzisen Versatzwinkels zwischen den gesendeten und empfangenen Laserstrahlen, um die Bewegung des Satelliten während der Flugzeit des Lichts zu berücksichtigen.
Unser PSH-Design bietet eine Lösung sowohl für FSM- als auch für PAM-Anwendungen, was zu einer erheblichen Reduzierung des Integrationsaufwands und der Kosten für optische Systeme führt.
Hauptmerkmale unserer Weltraumqualifiziert PSH-Serie
Unser weltraumqualifiziertes PSH 20/2- und PSH 35/2-Design bietet große Vorteile für O-ISL-Anwendungen:
- Unübertroffene Präzision: Als Festkörperbauelemente bieten Piezoaktoren eine nahezu unbegrenzte Positionierungsauflösung und kein mechanisches Spiel, was höchste Zeigegenauigkeit garantiert.
- Robust und zuverlässig: Die Systeme zeichnen sich durch eine hohe Robustheit aus, um den extremen Stoß- und Vibrationsbelastungen während des Starts standzuhalten, einen breiten Betriebstemperaturbereich und eine hervorragende Lebensdauer.
- Energieeffizient: Aufgrund ihrer kapazitiven Natur verbrauchen unsere Piezoaktuatoren beim Halten einer Position keinen elektrischen Strom, was sie ideal für leistungsbeschränkte Satellitenplattformen macht.
Dieses Projekt zusammen mit der ESA bestätigt, dass unsere PSH-Systeme die strengsten Kriterien für die Weltraumqualifikation erfüllen, was sie zur überlegenen Wahl nicht nur für O-ISL, sondern auch für andere kritische Labor- und Produktionsumgebungen macht, wie sie beispielsweise in fortschrittlichen Halbleiterfertigungswerkzeugen zu finden sind.
