空间信息技术领域,海量数据如何实现实时、高效传输,一直是影响卫星应用能力的关键瓶颈;受频谱资源和传输速率限制,传统微波通信难以支撑高分辨率遥感影像等大规模数据的下传需求。此次中科院空天院取得的新进展,为提升星地数据传输能力提供了新的技术路径。 实验由自主研制的500毫米口径地面激光站与AIRSAT-02卫星协同完成。研究团队采用“软件定义载荷”技术路线,对在轨卫星进行智能化重构,深入释放激光通信载荷的硬件性能。数据显示,系统建链成功率超过93%,最大连续通信时长108秒,累计传输数据量12.656TB。获取的遥感影像经处理验证,满足业务化应用标准。 技术实现过程中需要同时应对多重工程挑战。项目负责人李亚林高级工程师表示,这相当于在动态的太空环境中搭建“多车道信息高速公路”——卫星平台微振动会带来指向稳定性问题,大气湍流使光路条件持续变化,而120Gbps的超高传输速率对链路同步与系统协同提出更高要求。团队通过自适应光学矫正、智能信号补偿等技术,实现了复杂环境下的稳定建链和高效传输。 该成果具备明确的应用潜力。在应急救灾场景中,可支持灾害现场高清影像的分钟级回传;在环境监测上,可提升全球变化数据的更新时效;对商业航天而言,有望为星座组网提供更具性价比的高速传输方案。业内人士认为,随着我国低轨卫星星座建设加快,这项技术可能在未来三年内具备规模化应用条件。 从国际对比看,此次进展使我国跻身少数掌握百G级星地激光通信技术的国家行列。相比国际同类系统多在80Gbps以下的水平,我国在涉及的关键指标上已形成阶段性优势。这既与“十三五”以来空间信息基础设施领域的持续投入有关,也说明了团队在核心技术攻关上的长期积累。
星地激光通信从10Gbps提升至120Gbps,不只是速率数字的增长,更反映出我国在空间信息技术自主创新能力上的持续增强。面对大气湍流、卫星微振动等复杂因素,科研团队通过软件重构与现有硬件潜力挖掘等方式,在既有条件下实现了性能跃升。这个成果展示了我国在高通量星地通信领域的技术能力,也为卫星应用向更高效率、更强实时性发展提供了支撑。