航天科工突破星間高速雷射通信關鍵技術 建設星間信息高速路

2021-01-17 國務院國有資產監督管理委員會

蒼茫宇宙，遙遙萬裡，如何在衛星之間建立高速率通信鏈路？中國航天科工二院25所基於虹雲工程星間高速通信需求，突破多項關鍵技術，研製的高性能星間雷射通信終端，通過對高指向性雷射的控制、收發和調製，可以在高速運動的衛星平臺上實現雷射通信鏈路的建立和保持，進而實現遠距離星間高速通信。8月初，經實驗室動態和靜態等多項性能測試，各項指標滿足方案設計要求。

當前，基於低軌道衛星星座的寬帶通信網絡已成為下一代通信技術的主要形態，星間雷射通信是星座組網的核心技術之一。相比傳統的微波通信，空間雷射通信以其大通信容量、小體積、高保密性等優點，成為星間組網的首選方案。空間雷射通信，是以加載電信號在自由空間中進行數據傳輸的一種通信方式。由於雷射光束的頻率範圍高、波長小，因此空間雷射通信可以在設備體積較小的情況下，實現極大的傳輸帶寬。以25所研製的終端為例，空間雷射通信可以實現每秒傳輸1部高清電影；同時雷射波束窄、方向性極強，用雷射作為載波進行數據的發射與接收，具有很強的抗截獲能力和抗電磁幹擾能力。

產品研製技術難度最大的，是被稱為太空中「針尖對麥芒」的波束對準。在幾千公裡距離的複雜空間環境中，兩個高速運動的衛星平臺之間實現千分之一度光束地對準、保持和通信，對產品的各項性能提出了很高的要求。自2018年開始，研製團隊充分發揮25所在算法、光學、空間工程等多方面技術優勢，針對星間雷射通信中光束的捕獲跟蹤算法及熱控、空間環境適應性等關鍵技術開展了技術攻關，並在各專業研究室的大力支持下，最終取得突破。

基於當前的技術積累，25所雷射通信團隊正在開展星間雷射通信終端的迭代設計攻關。新一代產品在通信速率、重量功耗等方面有極大提升，是未來大規模星座建設的重要支撐。

在未來更遙遠的深空探測中，雷射通信更是目前最理想的通信手段。採用雷射的方案，可以實現地月直連通信鏈路以及地火直連通信鏈路，待在家中，就能看到中國的深空探測器「現場直播」。

【責任編輯：趙藝涵】

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