Das verteilte optische Interferenz-Detektionssystem umfasst mehrstufige Aktuatoren, und die Indikatoren der Teilsysteme sind schwer effektiv aufeinander abzustimmen. Zur Lösung dieses Problems schlägt dieser Artikel eine Methode zur Zerlegung der Indikatoren des optischen kohärenten Steuersystems auf Basis eines geometrischen Modells vor. Basierend auf den geometrischen Eigenschaften des Lichtwegs wird ein Vektor-Modell des Lichtwegs eines verteilten Detektorsystems mit der Konfiguration „1 Bündelungseinheit, 2 Sammeloptiken“ erstellt, die Fehlerübertragungskette des mehrstufigen Steuersystems bestehend aus Satellitenplattform und Nutzlast analysiert sowie die Abbildungsbeziehungen der Indikatoren zwischen den Teilsystemen untersucht. Basierend auf dem Bereich der Steuerabweichungen der Satellitenplattform-Position und -Lage in der praktischen Ingenieurtechnik werden eine statische Indikatorzerlegung und Sensitivitätsanalyse des Fehlerübertragungsprozesses durchgeführt sowie eine quantitative Analyse und numerische Simulation der geschlossenen Reglerziele der einzelnen Aktuatoren der Nutzlast entsprechend den Indikatoren vorgenommen. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass das mehrstufige, schrittweise Steuerungskonzept, basierend auf den in diesem Artikel dargestellten Indikatorzerlegungsergebnissen, unter Betriebsbedingungen mit Satellitenpositionsabweichungen ≤ 5 cm, Lagabweichungen ≤ 5″, translatorischen Geschwindigkeiten ≤ 1 mm/s und Rotationsgeschwindigkeiten ≤ 1″/s eine stabile Konvergenz der kohärenten Fehler ermöglicht, wobei die finale Steuerungsgenauigkeit der Ausrichtung und der optischen Wegdifferenz jeweils 0,01″ bzw. im Bereich von 10 nm erreicht und somit die Anforderungen der optischen Interferenz erfüllt. Dies bietet einen Analyseweg und eine Referenzlösung für die Steuerungshierarchie, Steuerziele und Indikatorzuweisung in ähnlichen verteilten Detektionssystemen.

Verteilte optische Interferenz; kohärente Steuerung; Indikatorzerlegung; geometrisches Modell