星地激光通信是解决海量数据高速下传的最优选方案之一

李亚林是中科院空天信息创新研究院的高级工程师,他给这事儿打了个比方:星地激光通信就像在湍急河流上架桥,10Gbps那会儿相当于铺条简易单车道,现在搞出的120Gbps那就是建一座多车道的高速大桥,既要架得快,还得在极端条件下保证高速多车道并行稳定,这难度得翻多少倍。就在2024年9月,空天院在塔县建的激光地面站与AIRSAT-02卫星联手干成了一件大事,把传输速率从60Gbps直接拉满到了120Gbps。这个地面站是我国首个投入业务化运行的,自从2024年9月建好以后,一直没闲着,连着干了好几个在轨测试任务。那时候用的还是60Gbps的速率,到了2025年1月终于搞成了现在的120Gbps。 这一回实验给大家的惊喜实在太多。先是在硬件不动的前提下,硬是通过软件重构的法子把潜力都挖出来了。最关键的是数据量上来了,星地之间居然能把累计高达12.656太比特的大文件全都传下来。而且卫星和地面站配合得特别默契,秒级就能快速捕获并建立连接,成功率飙到了93%以上。最惊人的是连续通信时间达到了108秒,光是这段时间里传回来的数据量就足够处理出一批高质量的合成孔径雷达影像了。 这一成就不光是刷新了我国星地激光通信的速率纪录,更是在解决快速建链、长时间维持稳定还有高效传输这些老大难问题上取得了实质突破。中国科学院空天信息创新研究院牵头的团队硬是啃下了这块硬骨头。现在的激光通信是解决海量数据高速下传的最优选方案之一,但以前受平台微振动、大气湍流这些环境因素限制得很厉害。项目团队通过在信号快速捕获、精密跟踪还有动态补偿等方面持续攻关,最终让信号“收得稳、收得对、收得快”,链路稳定性和通信可用度都大大提高了。 要知道传统微波通信虽然成熟好用,但受频谱资源限制太明显了。随着遥感卫星和科学探测任务产生的数据量像井喷一样增长,带宽瓶颈就成了大麻烦。中国遥感卫星地面站主任黄鹏说发展激光通信是突破瓶颈的必然选择。这次实验的成功意味着星地激光通信已经初步具备了承载未来海量空间数据实时下传的能力。 这事儿也是我国空天信息基础设施建设的一个重要里程碑。它向全世界展示了我国在高速空间信息传输领域的自主创新能力。接下来肯定会继续完善系统、迭代指标,等到那时候激光通信就真的能把现在的传输速率彻底突破了。这技术一旦成熟起来,就能变成连接天基网络和地面光纤网络的关键枢纽。它能有力地支撑天地一体化融合的空间信息网络体系构建,也能给国家安全、经济社会发展还有航天强国建设提供关键的信息支持。