速率大幅提升!我國(guó)成功實(shí)現(xiàn)星地激光高速通信工程應(yīng)用
(資料圖)
◎ 科技日?qǐng)?bào)記者陸成寬 楊侖
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(chēng)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(mǎn)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)。中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院供圖
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(mǎn)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。
“如果將頻段比作道路,那么X頻段是單車(chē)道,Ka頻段是4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)(10倍到1000倍)。”李亞林解釋。
同時(shí),由于激光的發(fā)散角很小、能量高度集中,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)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和滿(mǎn)足社會(huì)公共需求提供更好的技術(shù)支撐和服務(wù)。
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