近日,記者從中國科學院空天信息創新研究院(以下簡稱空天院)獲悉,該院成功開展超百G星地激光通信業務化應用實驗,通信速率達到120吉比特每秒(Gbps)。實驗結果表明,通信鏈路穩定、下傳數據質量優良。這標誌着我國星地激光通信業務化應用能力邁上一個新&階。
本次實驗利用空天院塔縣激光地面站自主研製500毫米口徑星地激光通信系統與中科衛星AIRSAT-02衛星,在衛星硬體無變化的情況下,通過衛星在軌軟體重構,充分挖掘利用激光通信載荷的硬體潛能,將衛星激光通信載荷的能力從60Gbps提升至120Gbps。這不僅刷新了國內星地激光通信傳輸速率紀錄,還破解了超高速星地激光通信鏈路難以快速建立、長時間穩定維持和高效可靠傳輸的難題。實驗期間,星地之間成功實現了秒級捕獲建鏈,建鏈成功率超過93%,最大連續通信時長108秒,獲取數據量達12.656Tb,並成功處理出高質量遙感影像。
團隊技術負責人、空天院高級工程師李亞林説:“若將星地激光通信比作在湍急的河流上架橋,10Gbps傳輸相當於鋪設單車道橋梁,結構相對簡單;而120Gbps傳輸則相當於建設多車道高速大橋,不僅要求架設速度快以實現快速連接,更要在多車道並行下保障極高的通行效率,其工程實現難度呈幾何級增長。”
為實現海量數據星地超高速傳輸,團隊聚力開展技術攻關,成功突破一系列核心技術瓶頸。一是讓信號“收得穩”,通過優化強實時光學畸變校正算法,精準抑制大氣湍流引起的高頻擾動,確保了微弱激光信號的穩定跟蹤與高效耦合;二是讓信號“收得對”,深度應用信號損傷補償技術,在數字域精準消除高速率信號的非線性畸變,同時通過抗大氣湍流高效率激光通信空口協議,確保了數據的低誤碼率;三是讓信號“收得快”,改進非穩態大氣信道自適應傳輸控制策略,有效解決了快衰落信道下的數據吞吐瓶頸,最大化利用信道容量,保障了超高速率傳輸效率。




