星地激光通信助力遥感数据服务

2024年9月,位于新疆塔县的空天院激光地面站首次把业务化星地激光通信的综合效能提升到了新高度,这一成功源自它对中科卫星科技集团有限公司研制的AIRSAT-02卫星展开了一场“软升级”。科研团队并没有改动卫星硬件,而是用先进的在轨软件重构技术,把卫星激光通信载荷的最大能力从原来的60 Gbps提升到了120 Gbps。这个实验用每秒120吉比特的速度稳定传输了数据,打破了10 Gbps和60 Gbps的速率记录,把我国的这项技术从验证阶段推进到了可靠运行阶段。星地激光链路在这次实验中表现出色,实现了秒级快速建链,成功率超过了93%,最大连续通信时长达到了108秒。短短时间内,累计下传了12.656太比特的数据,并处理出高质量的SAR遥感影像。 面对卫星平台微振动和大气湍流带来的挑战,空天院高级工程师李亚林带领团队克服了重重困难。他打了个比方说,这就好比把在湍急河流上架设的单车道简易桥升级为多车道高速大桥。通过优化算法和采用抗大气湍流的空口协议,科研人员实现了“收得稳”“收得对”和“收得快”。他们解决了大气湍流引起的高频相位扰动问题,在数字域消除了非线性失真,并动态适应了信道的快速衰落。 本次实验的成功离不开塔县激光地面站的可靠支撑。该站自2024年9月建成以来一直承担着多项在轨验证任务。它和自主研制的500毫米口径系统对接AIRSAT-02卫星,在短短时间内传输了大量数据。这不仅刷新了传输速率纪录,还验证了系统的可靠性和稳定性。 空天院所属中国遥感卫星地面站主任黄鹏指出,传统微波通信已难以满足数据增长的需求。激光通信具有带宽大、抗干扰能力强等优势,是构建下一代空间信息高速公路的必然选择。这次实验的成功是我国向航天强国迈进的重要里程碑。随着国家地面站网布局的完善和技术迭代升级,星地激光通信将助力遥感数据服务、空间科学探索等国家重大战略需求。