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軍工航天新聞

美國(guó)苦心打造衛(wèi)星激光通信技術(shù) 中國(guó)出一招破解

星之球科技 來(lái)源:新浪軍事2016-06-29 我要評(píng)論(0 )   

 激光技術(shù)可以說(shuō)是最熱門的新技術(shù)之一,在軍用方面的用途也相當(dāng)廣,雖說(shuō)激光武器非常有前景,不過(guò)目前真正值得注意的是激光通信技術(shù),這一技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,正逐步進(jìn)...

  激光技術(shù)可以說(shuō)是最熱門的新技術(shù)之一,在軍用方面的用途也相當(dāng)廣,雖說(shuō)激光武器非常有前景,不過(guò)目前真正值得注意的是激光通信技術(shù),這一技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,正逐步進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。激光通信的原理與普通的無(wú)線電通信相類似,所不同的是,無(wú)線電通信是各類信息調(diào)制到無(wú)線電載波上發(fā)送出去,激光通信則是信息調(diào)制到激光載波上發(fā)送出去。
 
 
  美國(guó)對(duì)這一技術(shù)非常重視,對(duì)其研發(fā)的投入一直不小,期待利用這一技術(shù)打造絕對(duì)可靠通訊網(wǎng)絡(luò)。把該技術(shù)的二個(gè)大特點(diǎn)全利用上,一是:通信容量大,理論上,可同時(shí)傳送1000萬(wàn)路電視節(jié)目和100億路電話;激光通信設(shè)備結(jié)構(gòu)輕便,尺寸與重量都非常小,自然經(jīng)濟(jì)性也強(qiáng),這是構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的前提條件。二:保密性強(qiáng),激光不僅方向性特強(qiáng),且為不可見(jiàn)光,屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直接通信,不會(huì)如無(wú)線電那樣,向四周傳播,太容易被竊取并密譯,它則幾乎無(wú)法竅聽(tīng)與攔截,也就不是可能被破譯了。
 
 
  美國(guó)研發(fā)的重點(diǎn)就是把這一技術(shù)應(yīng)用到衛(wèi)星上,由衛(wèi)星充當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)站。這是因?yàn)榧す馔ㄐ攀抢眉す馐鴣?lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,由于激光為直線傳播。如果要進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信,只能借助于衛(wèi)星中傳,這就是需要建立衛(wèi)星鏈路。于是該技術(shù)最頭痛的問(wèn)題出現(xiàn)了,無(wú)論衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的激光通信,以及衛(wèi)星與地面之間的激光通信都要解決一個(gè)前提,如何保持相互間的激光束連接那?衛(wèi)星之間的距離少則幾千公里,遠(yuǎn)則幾萬(wàn)公里,甚至更遠(yuǎn)。雙方的相對(duì)位置處于運(yùn)動(dòng)之中,這樣讓激光束穩(wěn)定的照射到對(duì)方的收接器上相當(dāng)?shù)碾y,甚至成了最為關(guān)健的技術(shù)。
 
 
  這個(gè)問(wèn)題困擾了各國(guó)科學(xué)家相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,所以從上世紀(jì)90年,西方各國(guó)即投入大力加以研究,可是直到最近10年,才算開(kāi)始進(jìn)入試驗(yàn)階段,2008年時(shí),美國(guó)才第一次進(jìn)行衛(wèi)星間的激光通信試驗(yàn),相距5千公里的衛(wèi)星之間,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播。這個(gè)成果令美國(guó)相當(dāng)興奮的,這意味著其激光通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)健問(wèn)題已突破了,處于世界絕對(duì)領(lǐng)先的水平,中俄都沒(méi)有解決這個(gè)問(wèn)題,美軍將可以獨(dú)享激光通信網(wǎng)絡(luò),這個(gè)意義就非常大了!
 
  可惜沒(méi)過(guò)多久,中國(guó)公開(kāi)了一條消息:2011年時(shí),以海洋二號(hào)衛(wèi)星上成功進(jìn)行了激光天地通信鏈路實(shí)驗(yàn),在衛(wèi)星與地面站相距近2000公里,相對(duì)28000多公里/小時(shí)的運(yùn)動(dòng)條件下,進(jìn)行雙向極窄光束對(duì)準(zhǔn),建立了504Mbps空地鏈路。中國(guó)也同樣解決了這一關(guān)健性問(wèn)題,與美國(guó)的差距再次縮短了,唯享夢(mèng)也可以醒了。
 
 
  這讓中國(guó)一舉在衛(wèi)星激光通信技術(shù)直接跨入國(guó)際先進(jìn)終端行列的有功之臣,絕對(duì)不能不提兩個(gè)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)的馬晶、譚立英,這是一對(duì)夫妻,1991年時(shí),他們開(kāi)始自費(fèi)從事相關(guān)的理論研究,最終于1995年完成衛(wèi)星激光通信的概念研究,從此開(kāi)始獲得經(jīng)費(fèi)和人員支持,逐步組建起由百余名師生組成的科研隊(duì)伍,成立了空間光通信技術(shù)研究中心,創(chuàng)建了衛(wèi)星光通信技術(shù)重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室。 2011年的試驗(yàn)成功,只是開(kāi)始,他們已經(jīng)確立了下一步奮斗目標(biāo):2020年前實(shí)現(xiàn)每秒10G的數(shù)據(jù)傳輸。僅憑這些,大家應(yīng)對(duì)他們兩位致敬!
 
 
 
  他們兩人只是中國(guó)廣大科研人員之中的一員,他們也不是孤軍作戰(zhàn),中國(guó)實(shí)際擁有多家科研機(jī)構(gòu)從事激光通信技術(shù)研究,較大的即有四家,已經(jīng)取得了相當(dāng)多的成果。同時(shí),我們已經(jīng)把最新的量子通信系統(tǒng)與激光通信技術(shù)兼容到了一起,所謂的“星地量子通信系統(tǒng)”。該系統(tǒng)最終能實(shí)現(xiàn)使用一套光學(xué)收發(fā)系統(tǒng)和跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng),從而在星地之間同時(shí)進(jìn)行量子通信和經(jīng)典激光通信,這一技術(shù)在2011年時(shí)即取得了專利。
 
  中國(guó)的激光通信研究工作開(kāi)展較晚,但是許多單項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟,構(gòu)建中國(guó)自己的激光通信網(wǎng)絡(luò)已不成什么難事了。

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