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本报讯(记者高雅丽)近日,记者从中国科学院空天信息创新研究院(以下简称空天院)获悉,该院成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验,通信速率达到120吉比特每秒(Gbps)。实验结果表明,通信链路稳定、下传数据质量优良。这标志着我国星地激光通信业务化应用能力迈上一个新台阶。
本次实验利用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,在卫星硬件无变化的情况下,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。这不仅刷新了国内星地激光通信传输速率纪录,还破解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,星地之间成功实现了秒级捕获建链,建链成功率超过93%,最大连续通信时长108秒,获取数据量达12.656Tb,并成功处理出高质量遥感影像。
团队技术负责人、空天院高级工程师李亚林说:“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;而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。”
为实现海量数据星地超高速传输,团队聚力开展技术攻关,成功突破一系列核心技术瓶颈。一是让信号“收得稳”,通过优化强实时光学畸变校正算法,精准抑制大气湍流引起的高频扰动,确保了微弱激光信号的稳定跟踪与高效耦合;二是让信号“收得对”,深度应用信号损伤补偿技术,在数字域精准消除高速率信号的非线性畸变,同时通过抗大气湍流高效率激光通信空口协议,确保了数据的低误码率;三是让信号“收得快”,改进非稳态大气信道自适应传输控制策略,有效解决了快衰落信道下的数据吞吐瓶颈,最大化利用信道容量,保障了超高速率传输效率。
《中国科学报》 【编辑:胡寒笑】
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