我国星地激光通信传输速率突破120吉比特每秒 业务化应用能力实现新跨越

在空天信息传输需求呈指数级增长的背景下,传统微波通信技术正遭遇频谱资源瓶颈;据测算,全球对地观测数据年增长率达40%,现有微波通道已难以满足高分辨率遥感影像等海量数据的实时下传需求。该矛盾在应急救灾、环境监测等时效性要求高的应用场景中尤为突出。 面对这一技术困局,中科院空天院科研团队选择激光通信作为突破口。该技术路径虽具有带宽大、抗干扰强等理论优势,但实际应用中面临三大技术壁垒:卫星微振动导致的光束偏移、大气湍流引发的信号畸变,以及超高速信号处理的算力瓶颈。团队负责人李亚林形象比喻:"要实现120Gbps传输,相当于在湍流中架设八车道高速公路,每个环节的误差必须控制在微米级。" 通过持续攻关,研究团队取得系列创新成果:首先开发出毫秒级响应的光学畸变校正系统,将大气扰动影响降低80%;其次研制新型信号编解码器,使误码率降至10^-12量级;最重要的是首创"软件定义载荷"技术——在不改造卫星硬件条件下——通过算法升级将传输效能提升100%。这些突破使得塔县地面站在本次实验中实现93%的建链成功率,并持续传输108秒关键数据。 值得关注的是,此次实验采用的AIRSAT-02卫星及配套地面站均实现国产化。北京融为科技研制的通信终端采用模块化设计,支持在轨软件升级,这一特性为后续性能提升预留了空间。地面站系统更创新性地融合了自适应光学与量子检测技术,其500mm口径接收装置可同时跟踪多颗低轨卫星。 中国遥感卫星地面站主任黄鹏指出,本次突破具有双重战略价值:短期看可提升现有卫星数据回传效率5-8倍,使高分七号等遥感卫星的应急响应时间缩短至小时级;长远而言,为构建天地一体化高速通信网络提供了关键技术储备。据悉,我国计划在漠河、三亚等地新建激光地面站,2026年前形成覆盖全国的空天信息接收网络。

从10Gbps到60Gbps再到120Gbps,速率提升的背后是工程体系与运行能力的同步跃升;面对空天数据爆发式增长的现实需求,星地激光通信的价值不仅在于刷新指标,更在于把高带宽能力转化为稳定、可用、可持续的业务供给。随着地面站网络与运行验证优化,我国空天信息传输体系将加快从"能用"走向"好用、常用",为遥感应用、应急保障和数字化治理提供更坚实的基础支撑。