發(fā)布時間：2021-11-28 10:36

　　空間激光通信技術(shù)是未來空間寬帶信息傳輸?shù)闹饕ㄐ偶夹g(shù),具有帶寬高、傳輸快速便捷及成本低的優(yōu)勢,是解決信息傳輸"最后一千米"的最佳選擇。本文旨在系統(tǒng)把握空間激光通信技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò),系統(tǒng)梳理了國內(nèi)外空間激光通信技術(shù)在星地、星間、空地、空空等鏈路的研究與試驗驗證的發(fā)展情況,總結(jié)了激光通信技術(shù)在捕獲跟蹤、通信收發(fā)、大氣補償和光機設(shè)計等方向的關(guān)鍵技術(shù)研究熱點。在此基礎(chǔ)上,面向未來需求,歸納了空間激光通信技術(shù)在高速率、網(wǎng)絡(luò)化、多用途、一體化、多譜段5個方面的發(fā)展趨勢。為進(jìn)一步推動空間激光通信技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,本文從實施基礎(chǔ)研究計劃、重視核心元器件研發(fā)、積極參與國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及引導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展4個方面提出了發(fā)展建議,以期更好地促進(jìn)我國空間激光通信技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。 

【文章來源】：中國工程科學(xué). 2020,22(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

國內(nèi)外高速無線激光通信技術(shù)的主要發(fā)展現(xiàn)狀

(1）美國在國家航空航天局（NASA）和空軍支持下是最早開展空間激光通信技術(shù)研究的國家。具體來看，2000年，NASA依托噴氣推進(jìn)實驗室完成了激光通信演示系統(tǒng)（OCD）試驗；2013年10月的月球激光通信演示驗證計劃（LLCD）實現(xiàn)了月球軌道與多個地面基站4×105 km的激光雙向通信[6,7]，月地最大下行和上行速率分別達(dá)到622 Mb/s和20 Mb/s;2017年11月，NASA創(chuàng)新型1.5 U立方體衛(wèi)星的“激光通信與傳感器演示”（OCSD）項目對未來小型衛(wèi)星的高速率激光數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行了驗證[8]，星地鏈路下行速率最高達(dá)到2.5 Gb/s。(2）歐洲的主要國家和地區(qū)也較早地開展了空間激光通信技術(shù)的研究。具體有：歐洲航天局（ESA）在2001年實施半導(dǎo)體激光星間鏈路試驗（SILEX）項目，首次驗證了低軌道（LEO）衛(wèi)星至地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星間的通信；2008年，德國航空航天中心（DLR）利用Tesat開展了GEO-LEO遠(yuǎn)距離空間激光通信在軌原理試驗驗證，傳輸距離為45 000 km，天線口徑為135 mm，采用的是1.06μm載波的二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）相干技術(shù)[9]，最高速率達(dá)5.625 Gb/s，誤碼率小于10–8;2015年，德國建立了車載自適應(yīng)光學(xué)通信地面站，實現(xiàn)了車載自適應(yīng)激光通信終端與LEO的高速率傳輸，傳輸速率為5.625 Gb/s，同時實現(xiàn)了與地球同步衛(wèi)星Alphasat激光通信終端之間帶寬為2.8125 Gb/s、有效速率為1.8 Gb/s的雙向激光通信[10,11]。

(1）美國在國家航空航天局（NASA）和空軍支持下是最早開展空間激光通信技術(shù)研究的國家。具體來看，2000年，NASA依托噴氣推進(jìn)實驗室完成了激光通信演示系統(tǒng)（OCD）試驗；2013年10月的月球激光通信演示驗證計劃（LLCD）實現(xiàn)了月球軌道與多個地面基站4×105 km的激光雙向通信[6,7]，月地最大下行和上行速率分別達(dá)到622 Mb/s和20 Mb/s;2017年11月，NASA創(chuàng)新型1.5 U立方體衛(wèi)星的“激光通信與傳感器演示”（OCSD）項目對未來小型衛(wèi)星的高速率激光數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行了驗證[8]，星地鏈路下行速率最高達(dá)到2.5 Gb/s。(2）歐洲的主要國家和地區(qū)也較早地開展了空間激光通信技術(shù)的研究。具體有：歐洲航天局（ESA）在2001年實施半導(dǎo)體激光星間鏈路試驗（SILEX）項目，首次驗證了低軌道（LEO）衛(wèi)星至地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星間的通信；2008年，德國航空航天中心（DLR）利用Tesat開展了GEO-LEO遠(yuǎn)距離空間激光通信在軌原理試驗驗證，傳輸距離為45 000 km，天線口徑為135 mm，采用的是1.06μm載波的二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）相干技術(shù)[9]，最高速率達(dá)5.625 Gb/s，誤碼率小于10–8;2015年，德國建立了車載自適應(yīng)光學(xué)通信地面站，實現(xiàn)了車載自適應(yīng)激光通信終端與LEO的高速率傳輸，傳輸速率為5.625 Gb/s，同時實現(xiàn)了與地球同步衛(wèi)星Alphasat激光通信終端之間帶寬為2.8125 Gb/s、有效速率為1.8 Gb/s的雙向激光通信[10,11]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]空間激光通信光端機發(fā)展水平與發(fā)展趨勢[J]. 王嶺,陳曦,董峰.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)



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