近期，我國(guó)新一代高軌技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐十三號(hào)搭載的激光通信終端，成功進(jìn)行了國(guó)際首次高軌衛(wèi)星對(duì)地高速激光雙向通信試驗(yàn)。本次試驗(yàn)任務(wù)達(dá)到預(yù)期效果，取得圓滿成功，標(biāo)志著我國(guó)在空間高速信息傳輸這一航天技術(shù)尖端領(lǐng)域走在了世界前列，為后續(xù)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)國(guó)家重大科技工程的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
此次試驗(yàn)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)馬晶、譚立英教授所帶領(lǐng)的衛(wèi)星激光通信團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。該團(tuán)隊(duì)取得了多項(xiàng)技術(shù)突破，攻克了多項(xiàng)國(guó)際難題，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)際衛(wèi)星激光通信發(fā)展的新局面。一是試驗(yàn)鏈路跟蹤穩(wěn)定，在距地球近4萬(wàn)公里高度的衛(wèi)星與地面站之間，攻克光束“針尖對(duì)麥芒”般的高精度捕獲難題，有效克服了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)、平臺(tái)抖動(dòng)、復(fù)雜空間環(huán)境等因素影響，成功實(shí)現(xiàn)光束信號(hào)的快速鎖定和穩(wěn)定跟蹤，有平均捕獲時(shí)間2.5秒，1小時(shí)跟蹤穩(wěn)定度為100%。二是傳輸速率高，國(guó)際首次實(shí)現(xiàn)了高軌星地激光雙向通信，最高速率達(dá)5Gbps，國(guó)際領(lǐng)先。三是通信質(zhì)量好，國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了高軌星地600Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、5Gbps多種數(shù)據(jù)率的激光通信，誤碼率均優(yōu)于10-6。四是采用多項(xiàng)自主創(chuàng)新先進(jìn)技術(shù)，在衛(wèi)星與地面間首次采用波分復(fù)用激光通信技術(shù)，并對(duì)高速激光信息接收與轉(zhuǎn)發(fā)、遠(yuǎn)距離高速激光通信大氣影響補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，為后續(xù)軍民業(yè)務(wù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
衛(wèi)星激光通信具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)，是建設(shè)空間信息高速公路不可替代的手段，也是當(dāng)前國(guó)際信息領(lǐng)域的前沿科學(xué)技術(shù)。尤其是高軌星地激光通信技術(shù)，技術(shù)難度極大，是當(dāng)前各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
衛(wèi)星激光通信實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新跨越發(fā)展，是我國(guó)航天科技自主創(chuàng)新和軍民融合發(fā)展的典范。近年來(lái)，國(guó)防科工局在航天發(fā)展中，始終堅(jiān)持國(guó)家引領(lǐng)，瞄準(zhǔn)技術(shù)前沿。此次試驗(yàn)任務(wù)，國(guó)防科工局近二十年如一日，支持哈工大從預(yù)先研究到完成海洋二號(hào)低軌衛(wèi)星對(duì)地激光通信試驗(yàn)，再到實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星成功實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星對(duì)地激光通信，有力地保障了從基礎(chǔ)技術(shù)研究到飛行產(chǎn)品驗(yàn)證再到推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的良性循環(huán)。
該團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，集智攻關(guān)，匯集國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)研發(fā)力量，攻克了多項(xiàng)國(guó)際難題，獲得了70多項(xiàng)國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利，取得了2項(xiàng)國(guó)家科技發(fā)明獎(jiǎng)，研制了5代適應(yīng)不同軌道衛(wèi)星的終端產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星激光通信終端從無(wú)到有、從大到小、從重到輕、從低軌到高軌的重大跨越，構(gòu)建了高軌、低軌和地面的激光通信試驗(yàn)試用體系，為超大容量高分辨率對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)中繼和傳輸提供技術(shù)支撐。同時(shí)，該技術(shù)還將用于天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)工程等重大航天工程任務(wù)，在帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，打造航天科技軍民融合創(chuàng)新的新局面。
