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用于 ELROI 光学卫星牌照的极端背景抑制技术

天体物理仪器与方法 2019-01-24 v2 应用物理

摘要

极低成本光学标识符(ELROI)是一种自主、低功耗光学“牌照”的概念,可附着于任何进入太空的物体。ELROI 使用短促的全向激光闪光来编码唯一 ID 号,可由小型地面望远镜通过光子计数传感器与创新性的极端背景抑制技术读取。ELROI 比典型无线电信标更小更轻,低功耗足以由其自身小型太阳能电池驱动,并可在卫星或碎片物体的整个轨道寿命期间安全运行。该概念已在地面测试中验证,轨道原型计划于 2018 年及以后发射。本文我们聚焦于编码方案与数据分析的细节,这些细节使得毫瓦级光学信号能从轨道读取。我们描述了实现此目的所需的极端背景抑制技术,包括使用周期与相位恢复算法的光谱滤波与时间滤波,并讨论了用于编码 ID 号的纠错码需求。使用模拟与实验(远距离地面测试)数据的具体示例阐明了所采用的方法。我们提出这些技术以描述一种新的光学通信概念,并鼓励他人考虑观测与分析我们即将进行的试飞。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.01438,
  title  = {Extreme background-rejection techniques for the ELROI optical satellite license plate},
  author = {Rebecca M. Holmes and David M. Palmer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.01438},
  year   = {2019}
}

备注

27 pages, 14 figures