当前星地通信主要采用微波技术,但微波频段资源有限。常用的X频段仅有375兆赫兹,近年开始应用的Ka频段也只有1.5吉赫兹,难以满足星地海量数据传输需求,而激光频谱资源极其丰富,带宽可达数百吉赫兹。
“如果说X频段是单车道,Ka频段就相当于四车道,激光则能容纳成百甚至上千条车道。利用激光通信,每秒可传输1部高清电影,速率比现有的微波通信高1至2个量级,最高可达近千倍。”空天院激光地面系统技术负责人、高级工程师李亚林介绍。同时,由于激光发散角很小,能量高度集中,地面系统接收到的功率密度高,卫星就能“轻装上阵”,以远小于微波通信载荷的体积、重量和功耗,实现超高速率通信。激光还拥有更强的抗电磁干扰能力,用它作为数据载体,能显著提高星地通信安全性。
本次实验成功实现了激光信号双向捕获、稳定建链,通信数据能实时解析、误码重传、断点续传,实现了非稳态信道下的星地激光高速、高可靠通信。