超百G实验成功 中国星地激光通信业务化应用迈上新台阶
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《天美赵雅琳》 超百G实验成功 中国星地激光通信业务化应用迈上新台阶
中新网北京1月30日电 (记者 孙自法)中国科学院空天信息创新研究院(空天院)1月30日向媒体通报，该院项目团队最近成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验，通信速率达到120Gbps(吉比特每秒)。
实验结果表明，星地激光通信链路稳定、下传数据质量优良，这是继2023年实现10Gbps、2025年60Gbps之后，中国科学院空天院项目团队取得的又一重大突破，标志着中国星地激光通信业务化应用能力迈上一个新台阶。
星地之间成功实现秒级捕获建链
本次实验利用中国科学院空天院塔县激光地面站自主研制500毫米口径星地激光通信系统与中科卫星AIRSAT-02卫星，在卫星硬件没有任何变化的情况下，通过卫星在轨软件重构，充分挖掘利用激光通信载荷的硬件潜能，将卫星激光通信载荷的能力从60Gbps提升至120Gbps。
实验获取的首批SAR遥感影像(AIRSAT-02卫星下传)。中国科学院空天院 供图
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这不仅刷新了中国星地激光通信传输速率纪录，而且解决了超高速星地激光通信链路难以快速建立、长时间稳定维持和高效可靠传输的难题。
实验期间，星地之间成功实现秒级捕获建链，建链成功率超过93%，最大连续通信时长108秒，获取数据量达到12.656Tb(太比特)，并成功处理出高质量遥感影像。
实现信号“收得稳”“收得对”“收得快”
项目团队技术负责人、中国科学院空天院高级工程师李亚林介绍说，星地激光通信已成为实现海量数据星地超高速传输的最优解决方案，但受卫星平台微振动、大气湍流扰动等多重复杂因素影响，该技术的应用效能面临诸多关键挑战，包括高频实时校正精度不足、超高速信号处理能力有限、非稳态大气信道高效传输难度大等系列难题。
他形象解释称，若将星地激光通信比作在湍急的河流上架桥，10Gbps传输相当于铺设单车道桥梁，结构相对简单；120Gbps传输则相当于建设多车道高速大桥，不仅要求架设速度快以实现快速连接，更要在多车道并行下保障极高的通行效率，其工程实现难度呈几何级增长。
项目团队通过一系列关键技术攻关与突破，并历经多轮技术研究、反复实验验证与持续迭代优化，实现信号“收得稳”“收得对”“收得快”，使链路稳定性和通信可用度得以大幅提升，确保此次120Gbps星地激光通信实验的顺利实施与圆满成功。
将成为衔接天地网络的骨干枢纽
作为中国首个业务化运行的星地激光通信地面站，参与本次实验的塔县激光地面站自2024年9月建成以来已承担多项业务化运行任务，通信速率与传输效率持续提升。
塔县激光地面站。中国科学院空天院 供图
实验卫星中科卫星AIRSAT-02于2024年9月成功发射，2025年1月与塔县激光地面站成功完成60Gbps星地激光通信实验。此后，与中国科学院空天院共同开展一系列的卫星在轨软件重构、星地激光通信实验以及业务化运行验证工作。
在中国科学院空天院所属中国遥感卫星地面站主任黄鹏正高级工程师看来，传统微波通信目前仍是星地通信领域的主流技术，具有成熟稳定、环境适应性强的显著优势。不过，随着海量空天数据的高速回传需求快速增长，微波通信频谱资源对星地传输带宽的限制问题日益凸显，发展星地激光通信技术是突破当前星地通信速率瓶颈的必然选择。
黄鹏表示，持续的业务化运行验证表明，星地激光通信已具备承载未来海量空间数据下传所需的核心技术条件和能力。随着激光通信地面站网布局的完善、技术指标的迭代升级，星地激光通信将有望彻底突破星地通信速率瓶颈，成为衔接天基信息网络和地面光纤网络的骨干枢纽，助力构建天地一体化融合的空间信息网络体系。(完)
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