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我國(guó)成功開(kāi)展星地激光高速通信工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
2023-06-28 17:24:11   來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

28日,記者從中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(以下簡(jiǎn)稱空天院)獲悉,利用自主研制的500毫米口徑激光通信地面系統(tǒng)與吉林一號(hào)MF02A04星,空天院成功開(kāi)展了星地激光通信實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)獲取的衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù)質(zhì)量良好,可滿足高標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)化應(yīng)用需求。這標(biāo)志著我國(guó)已成功實(shí)現(xiàn)星地激光高速通信工程應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)獲取的首批遙感影像。(吉林一號(hào)MF02A04星下傳)

空天院激光地面系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人李亞林介紹,當(dāng)前星地通信主要采用微波技術(shù),但微波頻段資源有限,常用的X頻段僅有375兆赫(MHz),近年來(lái)開(kāi)始應(yīng)用的Ka頻段也只有1.5吉赫(GHz),難以滿足星地海量數(shù)據(jù)傳輸需求。與微波相比,激光頻譜資源極其豐富,帶寬可達(dá)數(shù)百吉赫(GHz)。

“如果將頻段比作道路,那么X頻段是單車(chē)道,Ka頻段是四車(chē)道,而激光可容納成百甚至上千車(chē)道。利用激光通信每秒可傳輸1部高清電影,相較于現(xiàn)有的微波通信速率高出1—2個(gè)量級(jí)(十倍到近千倍)?!崩顏喠纸忉?。

同時(shí),由于激光的發(fā)散角很小,能量高度集中,這樣激光地面系統(tǒng)接收到的功率密度高,所以衛(wèi)星能夠“輕裝上陣”,以遠(yuǎn)小于微波通信載荷的體積、重量和功耗實(shí)現(xiàn)超高速率的通信。此外,激光還具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力,用激光作為載波進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收,能夠顯著提高星地通信的安全性。

中國(guó)科學(xué)院院士、空天院院長(zhǎng)吳一戎表示,目前我國(guó)遙感衛(wèi)星探測(cè)獲取的海量數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)全部接收問(wèn)題十分突出,嚴(yán)重影響了衛(wèi)星應(yīng)用效能發(fā)揮。在充分利用現(xiàn)有微波地面站的基礎(chǔ)上,積極布局國(guó)家衛(wèi)星激光通信地面站網(wǎng),“激光+微波”的組合運(yùn)行模式有望徹底解決我國(guó)星地通信瓶頸問(wèn)題,可為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展和社會(huì)公共需求提供更好的技術(shù)支撐和服務(wù)。

(空天院供圖)


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