我國首次實現(xiàn)星地激光100Gbps超高速高分辨遙感影像傳輸

  近期，長光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司（簡稱：長光衛(wèi)星）使用自主研制的車載激光通信地面站，與“吉林一號”平臺02A02星星載激光終端開展了國內(nèi)首次星地激光100Gbps超高速高分辨遙感影像傳輸試驗并取得成功，該項試驗是長光衛(wèi)星繼星地10Gbps、星間100Gbps激光數(shù)傳試驗成功后的又一項重大突破，標(biāo)志著我國在星間/星地融合構(gòu)建超高速光網(wǎng)傳輸領(lǐng)域邁出重要一步。

星地激光通信示意圖

  為完成該項試驗，長光衛(wèi)星團(tuán)隊對自研車載激光通信地面站進(jìn)行全面優(yōu)化升級，攻克了多項技術(shù)難題。團(tuán)隊歷時兩年，先后攻克大氣信道補(bǔ)償技術(shù)、高精度時頻同步技術(shù)、多普勒頻移動態(tài)校正技術(shù)、高靈敏度解調(diào)技術(shù)以及高精度光束跟蹤與指向技術(shù)，解決了大氣湍流引起的信號畸變、星地高速相對運動導(dǎo)致的頻率漂移、弱光信號檢測以及波束高精度跟蹤等關(guān)鍵難題，打通了星地超遠(yuǎn)距離、高靈敏度的相干激光通信鏈路。同時，聯(lián)合北京郵電大學(xué)等單位，成功驗證并突破了模式分集接收技術(shù)，進(jìn)一步保障了激光信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可用性。2024年12月，長光衛(wèi)星順利完成星地100Gbps激光通信試驗，并成功獲取“吉林一號”衛(wèi)星遙感影像，有效驗證了該系列技術(shù)的可行性及先進(jìn)性。

星地100Gbps激光通信數(shù)傳影像——“吉林一號”平臺02A02星拍攝卡塔爾多哈

  星地超高速激光通信技術(shù)的突破，為我國甚高分辨率遙感衛(wèi)星星座的組網(wǎng)建設(shè)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。與現(xiàn)有遙感衛(wèi)星相比，甚高分辨率遙感衛(wèi)星產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將增長數(shù)倍，圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率可達(dá)到幾十Gbps。超高速激光通信技術(shù)的成功突破，顯著提升了數(shù)據(jù)傳輸效率，為海量遙感圖像的快速回傳提供了堅實的技術(shù)支撐。長光衛(wèi)星已具備研制甚高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星的能力，全面掌握星地、星間100Gbps激光通信技術(shù)，并成功構(gòu)建了超高速激光數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。這一系列技術(shù)突破為下一代遙感星座的部署和高效運行奠定了基礎(chǔ)，遙感數(shù)據(jù)快速落地不僅可更好服務(wù)于災(zāi)害監(jiān)測、國防安全、智慧城市、環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等領(lǐng)域，還將為遙感數(shù)據(jù)向大眾用戶端應(yīng)用拓展提供有力技術(shù)支撐。

星間、星地激光通信網(wǎng)絡(luò)示意圖

“吉林一號”甚高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星拍攝北京故宮

  同時，超高速激光通信技術(shù)可應(yīng)用到我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星地融合移動系統(tǒng)建設(shè)中，探索打破星地用戶與饋電數(shù)據(jù)落地瓶頸，提供更寬的頻譜和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，助力5G NTN到6G衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。