中國網/中國發展門戶網訊 近日，中國科學院空天資訊創新研究院（空天院）利用自主研製成功的500mm口徑鐳射通信地面系統與長光衛星技術股份有限公司所屬吉林一號MF02A04星開展了星地鐳射通信實驗，通信速率達到10Gbps（每秒10G比特），所獲取的衛星載荷數據品質良好，可滿足高標準業務化應用需求。本次實驗標誌著我國已成功實現星地鐳射高速通信的工程應用，星地通信速率由Gbps邁入10Gbps時代。

星地鐳射通信建鏈全流程動畫。空天院提供

空天院鐳射地面系統技術負責人李亞林高級工程師介紹，當前星地通信主要採用微波技術，但微波頻段資源有限，常用的X頻段僅有375兆赫（MHz），近年來開始應用的Ka頻段也只有1.5吉赫（GHz），難以滿足星地海量數據傳輸需求。與微波相比，鐳射頻譜資源極其豐富，頻寬可達數百吉赫（GHz）。“如果將頻段比作道路，那麼X頻段是單車道，Ka頻段是四車道，而鐳射可容納成百甚至上千車道。利用鐳射通信每秒可傳輸1部高清電影，相較于現有的微波通信速率高出1~2個量級（十倍到近千倍）。”

同時，由於鐳射的發散角很小，能量高度集中，這樣鐳射地面系統接收到的功率密度高，所以衛星能夠“輕裝上陣”，以遠小于微波通信載荷的體積、重量和功耗實現超高速率的通信。此外，鐳射具有很強的抗電磁干擾能力，用鐳射作為載波進行數據的發射與接收，還能夠顯著提高星地通信的安全性。

星地鐳射通信技術難度高，空天院聯合中國科學院光電所、北京融為科技有限公司，先後突破了大氣信道預測及任務規劃調度、鐳射信號的快速捕獲建鏈和自適應光學校正、複雜大氣條件下的無誤碼傳輸等一系列關鍵技術，在本次星地鐳射通信實驗中按照業務化應用標準，成功完成了星地協同任務規劃，鐳射信號雙向捕獲、穩定建鏈、自適應光學校正，基帶信號高速解調譯碼，通信數據實時解析、誤碼重傳、中斷點續傳、記錄輸出等業務流程，實現了在非穩態信道下的星地鐳射高速、高可靠通信。

中國科學院院士、空天院院長吳一戎表示，目前我國遙感衛星探測獲取的海量數據無法及時落地問題十分突出，嚴重影響了衛星應用效能發揮。在充分利用現有微波地面站的基礎上，積極佈局國家衛星鐳射通信地面站網，“鐳射+微波”組合運作模式將有望徹底解決我國星地通信瓶頸問題，可為我國經濟社會高品質發展和社會公共需求提供更好的技術支撐和服務。

實驗獲取的首批遙感影像（吉林一號MF02A04星下傳）。空天院供圖