
從懸停高空的系留艇到地面接收端,一條又快又穩的“激光高速公路”已正式貫通。這一看似科幻的構想,如今已成為我國通信技術突破的現實注腳。
試驗現場。
12月23日,記者從中國科學院西安光機所獲悉,該所聯合中國科學院空天信息創新研究院,日前在浙江甯波成功完成系留艇與地面間的雙向激光超高速傳輸試驗。此次試驗實現了每秒103.125千兆比特(103.125Gbps)的超高通信速率,更實現連續216分鐘穩定通信且全程無鍊路中斷。這兩項核心指标均達到國際領先水平,标志着我國在高動态平台超高速激光通信領域取得重大突破,為未來臨近空間通信網絡建設築牢核心技術根基,也為構建空天地一體化信息網絡提供了關鍵支撐。
系留艇是通過纜繩與地面固定、可長時間懸停高空的大型飛艇平台,被視作臨近空間通信的重要“空中節點”。但在高空複雜環境中,系留艇會受氣流影響産生持續晃動、搖擺與旋轉,讓細如發絲的激光束保持地空精準對準成為巨大難題——這相當于“在劇烈颠簸的船上,用激光筆始終瞄準數百米外的一枚硬币”,對系統的抗幹擾與跟瞄精度提出極緻要求。
針對這一核心痛點,項目團隊精準攻關,為激光通信系統裝上了“超級防抖”與“智能預判”雙重“利器”。“我們創新性采用‘先解耦,再補償’的技術方案,構建了‘平台-機構-光束’三級系統的數學模型。”項目團隊負責人王軒解釋,團隊全面拆解分析了氣流擾動、平台姿态漂移、結構微振動等多源擾動來源,結合剛體動力學模型量化各擾動對光束指向誤差的影響程度,最終實現毫秒級的實時預測與主動補償,讓激光束始終牢牢鎖定地面目标,從根源上解決了高動态環境下的通信穩定性難題。
試驗現場。
這場長達216分鐘的連續試驗,充分驗證了技術的可靠性:通信鍊路全程未出現任何中斷,103.125Gbps的速率穩定如一。這一速率意味着每秒可傳輸數十部高清電影的海量數據,遠超傳統射頻通信帶寬,徹底打破高動态場景下高速通信的瓶頸。此次成果更完成了從理論研究、實驗室驗證到真實複雜環境應用的全鍊條跨越,标志着我國在該領域已穩步邁入世界先進行列。
從行業價值來看,這一技術體系的應用場景十分廣闊,可适配各類高擾動平台,除系留艇外,還能應用于無人機、高速船舶、低空飛行器等移動載體。作為下一代通信技術的核心方向之一,超高速激光通信具備速率高、抗幹擾強、保密性好等優勢,其突破将加速推進空天地一體化信息網絡建設——在極端災害救援中,可快速搭建應急通信鍊路;在低空經濟領域,能為無人機物流、低空旅遊提供低延遲通信保障;在深空探測中,更有望成為星際數據傳輸的關鍵技術。随着技術的進一步落地,我國将在通信網絡“地面支撐、空中補盲、太空覆蓋”的多層次布局中,進一步掌握發展主動權。(群衆新聞記者 孫亞婷)
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