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航空光学集团在国防系统技术和通信方面的研究进展

在密歇根州大急流城的一个机场,两架猎鹰10型飞机为圣母大学的一组工程师服务。除去私人飞机的便利设施,每架飞机都以0.8马赫的亚音速飞行——大约每小时614英里,这是圣母大学航空光学组的一个高速移动实验室。这些实验室飞机由北方航空管理公司负责飞行和维护,过去10年一直如此。

机载航空光学实验室(AAOL)为研究高能激光束控制系统和安全通信的工程师提供了一个飞行测试平台。

“通信需要保持目标之间高能激光束的强度。当你在空中飞行时,大气会腐蚀光束,破坏信号。“这是我们试图解决的问题之一。我们的项目是独一无二的,因为没有其他大学有这种能力在空中进行这种飞行研究——包括军事和商业应用。这架飞机允许我们测试激光在“真实”环境中的传播。“这提高了技术准备水平,使得公司可以开始投标,并生产出能够解决现实问题的系统。”

自从2007年AAOL建立以来,跳线和他的团队已经为国防部、美国空军和海军进行了研究。2009年,诺特丹开始在大急流城(Grand Rapids)与北方喷气机管理公司(Northern Jet Management)合作,当时诺特丹正在对两架塞斯纳Citation飞机进行研究。2012年,该组织获得了国防部联合指导能源转型办公室的第二个五年拨款,用猎鹰10型飞机取代了那些老旧、速度较慢的飞机。

每架飞机配备独特的炮塔和门配置,以支持高能激光束测试。维修小组和北方喷气机管理公司的机组人员操作飞机。“实验型”飞机维护复杂,飞行操作需要特别熟练的飞行员;北方飞机管理公司提供专业的维护人员和飞行员来完成这项工作。该团队记录的飞行时间平均为每年100小时。

套娃的团队目前正在研究如何通过高能激光实现集中通讯,套娃说这几乎不可能被拦截。无线电波可以使用特定的频道或频率进行拨号和定向,但仍然容易被截获或阻塞。使用激光聚焦通信将允许与接收器直接通信。这样一个系统也可能对灾难通信产生影响。

提高带宽是团队关注的另一个领域。

“现在,你可以在飞机上上网,但这不是最好的连接方式,流媒体是不可能的。从地面站到喷气式飞机的激光通信将意味着为每个人提供足够的带宽来传输他们自己的视频,”套娃说。“这是我们能够在这些飞机上进行的研究的一个重要的商业应用。”

为了帮助完成这一任务,航空光学组和北方喷气机管理已经在猎鹰10上飞行了两种主要的炮塔配置。他们还测试了不同的外部配置的“围栏”和“导管”和内部电子和光学修复通常标记为自适应光学。每一种配置都需要获得美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)的批准,并由维护人员和机组人员进行大量工作。通过过去10年的合作,圣母大学和北方喷气机管理公司已经能够测试不同的方法来改善跟踪和成像,以保持激光束在目标上,这样通信可以保持恒定,军用飞机可以得到保护。

 

联系人:Jessica Sieff,媒体关系助理总监,574-631-3933,[email protected]

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