星地激光通信取得新进展

　　本报北京1月30日电（记者崔兴毅）你知道吗，天上数据传输也会“网络拥堵”。近日，中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）在新疆塔县激光地面站成功开展超百吉比特每秒（Gbps）的星地激光通信业务化应用实验，通信速率提升至120Gbps，创造了我国星地激光通信传输速率新纪录。该实验标志着我国在该领域向业务化、高速化迈出关键一步。

　　“简单来说，这次突破相当于在天上的卫星与地面之间架起一座容量巨大、速度极快的‘光桥’。”团队技术负责人、空天院高级工程师李亚林介绍，传统微波通信如同一条繁忙的普通公路，而这条激光链路则是一条多车道、超高速的专用通道，“每秒120G的传输能力，意味着1秒钟就能传输数十部高清电影的数据量”。

　　本次实验采用空天院自主研制的500毫米口径星地激光通信系统，实验卫星AIRSAT-02由中科卫星科技集团有限公司负责研制，北京融为科技有限公司负责该卫星的星地激光通信终端设计与研制。在卫星硬件不变的条件下，通过在轨软件重构技术，将原有60Gbps的通信能力提升至120Gbps，有效挖掘了载荷潜能。

　　实验期间，系统实现了秒级快速捕获建链，建链成功率达93%以上，最大连续通信时长108秒，累计下行数据量12.656Tb，并已成功处理出高质量遥感影像。这突破了超高速激光通信链路快速建立、稳定维持与可靠传输的技术难题。

　　李亚林表示，将速率从10Gbps提升至120Gbps，就像从修建单车道桥梁发展为建造多车道高速大桥，技术复杂度和工程难度急剧增加。“为此，我们在三个方面实现了核心技术突破：一是让信号‘收得稳’，优化算法，抵消大气扰动对激光信号的干扰；二是让信号‘收得对’，采用先进的信号处理技术，在数字层面纠正传输中产生的失真；三是让信号‘收得快’，动态调整传输策略，适应信道变化，最大限度利用通信容量，保证每秒120G的高速传输。”

　　空天院所属中国遥感卫星地面站主任、正高级工程师黄鹏指出，传统微波通信虽成熟稳定，但频谱资源有限，难以满足未来海量数据（如高分辨率遥感影像）的实时回传需求。星地激光通信带宽巨大，是突破星地传输瓶颈的必然方向。

　　据悉，塔县激光地面站是我国首个业务化运行的星地激光通信地面站，自2024年9月投入运行以来，已承担多项业务化任务。AIRSAT-02卫星于2024年9月发射，2025年1月曾完成60Gbps传输实验。本次实验的成功，表明我国星地激光通信已初步具备承载未来空间海量数据高速下行能力。

　　随着激光通信地面站网的布局完善与技术迭代，星地激光通信有望成为天基信息网络与地面光纤网络之间的关键枢纽，为我国构建天地一体化空间信息体系提供重要支撑。

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