我国卫星激光通信技术已达到世界领先水平

2018-01-25 16:24 编辑视点   来源:国防科工局网站

导读卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点,是建设空间信息高速公路不可替代的手段,也是当前国际信息领域的前沿科学技术。尤其是高轨星地激光通信技术,技术难度极大,是当前各国竞相开发的热点。  

2017年,我国新一代高轨技术试验卫星实践十三号搭载的激光通信终端,成功进行了国际首次高轨卫星对地高速激光双向通信试验。本次试验任务达到预期效果,取得圆满成功,标志着我国在空间高速信息传输这一航天技术尖端领域走在了世界前列,为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程的实施奠定了坚实基础,意义重大,影响深远。

卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点,是建设空间信息高速公路不可替代的手段,也是当前国际信息领域的前沿科学技术。尤其是高轨星地激光通信技术,技术难度极大,是当前各国竞相开发的热点。

此次试验由哈尔滨工业大学马晶、谭立英教授所带领的卫星激光通信团队负责。该团队取得了多项技术突破,攻克了多项国际难题,开创了国际卫星激光通信发展的新局面。一是试验链路跟踪稳定,在距地球近4万公里高度的卫星与地面站之间,攻克光束“针尖对麦芒”般的高精度捕获难题,有效克服了卫星运动、平台抖动、复杂空间环境等因素影响,成功实现光束信号的快速锁定和稳定跟踪,有平均捕获时间2.5秒,1小时跟踪稳定度为100%。二是传输速率高,国际首次实现了高轨星地激光双向通信,最高速率达5Gbps,国际领先。三是通信质量好,国际上首次实现了高轨星地600Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、5Gbps多种数据率的激光通信,误码率均优于10-6。四是采用多项自主创新先进技术,在卫星与地面间首次采用波分复用激光通信技术,并对高速激光信息接收与转发、远距离高速激光通信大气影响补偿等多项关键技术进行了验证,为后续军民业务应用奠定了基础。

卫星激光通信实现创新跨越发展,是我国航天科技自主创新和军民融合发展的典范。近年来,国防科工局在航天发展中,始终坚持国家引领,瞄准技术前沿。此次试验任务,国防科工局近二十年如一日,支持哈工大从预先研究到完成海洋二号低轨卫星对地激光通信试验,再到实践十三号卫星成功实现高轨卫星对地激光通信,有力地保障了从基础技术研究到飞行产品验证再到推进产业化发展的良性循环。

该团队坚持自主创新,集智攻关,汇集国内优势研发力量,攻克了多项国际难题,获得了70多项国家授权发明专利,取得了2项国家科技发明奖,研制了5代适应不同轨道卫星的终端产品,实现了卫星激光通信终端从无到有、从大到小、从重到轻、从低轨到高轨的重大跨越,构建了高轨、低轨和地面的激光通信试验试用体系,为超大容量高分辨率对地观测数据中继和传输提供技术支撑。同时,该技术还将用于天地一体化信息网络工程等重大航天工程任务,在带动产业发展的同时,打造航天科技军民融合创新的新局面。

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