文章來(lai)源:中國航天科工集(ji)團(tuan)有限公司 發布時間:2021-08-13

蒼(cang)茫(mang)宇宙,遙遙萬里,如何在衛星(xing)之間(jian)建立(li)(li)高(gao)速(su)率通(tong)信(xin)鏈(lian)路?中國航(hang)天(tian)科工(gong)二院25所基于虹云工(gong)程星(xing)間(jian)高(gao)速(su)通(tong)信(xin)需求(qiu),突(tu)破多項關鍵(jian)技(ji)術(shu),研制(zhi)的高(gao)性(xing)能星(xing)間(jian)激光通(tong)信(xin)終端,通(tong)過(guo)對高(gao)指(zhi)向性(xing)激光的控(kong)制(zhi)、收(shou)發和調制(zhi),可以在高(gao)速(su)運動(dong)的衛星(xing)平臺上(shang)實現激光通(tong)信(xin)鏈(lian)路的建立(li)(li)和保持(chi),進而實現遠距離星(xing)間(jian)高(gao)速(su)通(tong)信(xin)。8月(yue)初(chu),經實驗室動(dong)態和靜態等多項性(xing)能測試,各項指(zhi)標滿足(zu)方(fang)案設計要求(qiu)。
當前,基于低軌道衛星(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)座的(de)寬(kuan)帶(dai)通(tong)信(xin)(xin)網(wang)絡已(yi)成為(wei)(wei)下一代通(tong)信(xin)(xin)技術的(de)主要形態,星(xing)(xing)(xing)間(jian)激(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin)是(shi)星(xing)(xing)(xing)座組(zu)(zu)網(wang)的(de)核心技術之一。相比傳(chuan)(chuan)統的(de)微波(bo)通(tong)信(xin)(xin),空間(jian)激(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin)以(yi)其(qi)大(da)通(tong)信(xin)(xin)容(rong)量(liang)、小(xiao)體積(ji)、高保密性等優點,成為(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)間(jian)組(zu)(zu)網(wang)的(de)首選方(fang)案(an)。空間(jian)激(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin),是(shi)以(yi)加載(zai)電(dian)(dian)(dian)信(xin)(xin)號在(zai)自由(you)(you)空間(jian)中進(jin)行數據(ju)傳(chuan)(chuan)輸的(de)一種通(tong)信(xin)(xin)方(fang)式。由(you)(you)于激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)束的(de)頻(pin)率范圍高、波(bo)長(chang)小(xiao),因此空間(jian)激(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin)可(ke)以(yi)在(zai)設(she)備(bei)體積(ji)較小(xiao)的(de)情況下,實現極(ji)大(da)的(de)傳(chuan)(chuan)輸帶(dai)寬(kuan)。以(yi)25所研制的(de)終端為(wei)(wei)例,空間(jian)激(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin)可(ke)以(yi)實現每秒傳(chuan)(chuan)輸1部高清電(dian)(dian)(dian)影(ying);同時激(ji)光(guang)(guang)波(bo)束窄、方(fang)向性極(ji)強,用激(ji)光(guang)(guang)作為(wei)(wei)載(zai)波(bo)進(jin)行數據(ju)的(de)發射與接收,具有(you)很強的(de)抗截獲能力和抗電(dian)(dian)(dian)磁(ci)干擾能力。
產(chan)品(pin)研(yan)制技(ji)術(shu)難度最(zui)大的(de),是被(bei)稱為(wei)太空(kong)(kong)中(zhong)“針(zhen)尖對(dui)麥芒”的(de)波束(shu)對(dui)準(zhun)。在(zai)(zai)幾千公里(li)距(ju)離的(de)復(fu)雜(za)空(kong)(kong)間(jian)(jian)環境中(zhong),兩個高速運(yun)動的(de)衛(wei)星平(ping)臺之間(jian)(jian)實現千分之一度光(guang)束(shu)地對(dui)準(zhun)、保(bao)持(chi)和(he)通(tong)(tong)信,對(dui)產(chan)品(pin)的(de)各(ge)項性能提出了很高的(de)要求。自2018年開(kai)始,研(yan)制團隊充分發揮25所在(zai)(zai)算(suan)法、光(guang)學、空(kong)(kong)間(jian)(jian)工程等多方面技(ji)術(shu)優勢,針(zhen)對(dui)星間(jian)(jian)激光(guang)通(tong)(tong)信中(zhong)光(guang)束(shu)的(de)捕獲跟蹤算(suan)法及熱控(kong)、空(kong)(kong)間(jian)(jian)環境適應(ying)性等關鍵(jian)技(ji)術(shu)開(kai)展了技(ji)術(shu)攻關,并在(zai)(zai)各(ge)專業研(yan)究(jiu)室的(de)大力(li)支持(chi)下(xia),最(zui)終取得突破。
基于當前的(de)技術積(ji)累(lei),25所激(ji)(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)團隊正在(zai)開展星間(jian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)終端(duan)的(de)迭代設計攻關(guan)。新(xin)一代產品在(zai)通(tong)信(xin)速(su)率、重量功耗等方(fang)面有極大提升,是未來大規(gui)模(mo)星座建設的(de)重要支撐。
在未來更遙遠的(de)深(shen)空探測中(zhong),激光通(tong)(tong)信更是目前(qian)最理想的(de)通(tong)(tong)信手段。采用激光的(de)方案,可以(yi)(yi)實現(xian)地月直(zhi)連通(tong)(tong)信鏈路以(yi)(yi)及地火直(zhi)連通(tong)(tong)信鏈路,待在家中(zhong),就能看到(dao)中(zhong)國(guo)的(de)深(shen)空探測器“現(xian)場直(zhi)播”。
【責(ze)任編(bian)輯(ji):趙藝涵】