什么？！“相當于1秒鐘能傳輸數十部高清電影”

來源：光明日報

記者：崔興毅

你知道嗎？

天上數據傳輸也會“網絡擁堵”！

近日，中國科學院空天信息創新研究院（以下簡稱“空天院”）在新疆塔縣激光地面站成功開展超百吉比特每秒的星地激光通信業務化應用實驗，通信速率提升至120 Gbps，創造了我國星地激光通信傳輸速率新紀錄。該實驗標志著我國在該領域向業務化、高速化邁出關鍵一步。

“簡單來說，這次突破相當于讓天上的衛星與地面之間架起了一座容量巨大、速度極快的‘光橋’。”團隊技術負責人、空天院高級工程師李亞林介紹，傳統微波通信如同一條繁忙的普通公路，而這條激光鏈路則是一條多車道、超高速的專用通道，“每秒120 G的傳輸能力，意味著1秒鐘就能傳輸數十部高清電影的數據量。”

據了解，本次實驗采用空天院自主研制的500毫米口徑星地激光通信系統，實驗衛星AIRSAT-02由中科衛星科技集團有限公司負責研制，北京融為科技有限公司負責該衛星的星地激光通信終端設計與研制。在衛星硬件不變的條件下，通過在軌軟件重構技術，將原有60 Gbps的通信能力提升至120 Gbps，有效挖掘了載荷潛能。

實驗期間，系統實現了秒級快速捕獲建鏈，建鏈成功率達到93%以上，最大連續通信時長108秒，累計下行數據量12.656 Tb，并已成功處理出高質量遙感影像。這突破了超高速激光通信鏈路快速建立、穩定維持與可靠傳輸的技術難題。

實驗獲取的首批SAR遙感影像（AIRSAT-02衛星下傳）

李亞林表示，將速率從10 Gbps提升至120 Gbps，就像從修建單車道橋梁發展為建造多車道高速大橋，技術復雜度和工程難度急劇增加。“為此，我們在三個方面實現了核心技術突破：一是讓信號‘收得穩’，優化了算法，抵消大氣擾動對激光信號的干擾；二是讓信號‘收得對’，采用先進的信號處理技術，在數字層面糾正傳輸中產生的失真；三是讓信號‘收得快’，動態調整傳輸策略，適應信道變化，最大限度利用通信容量，保證每秒120 G的高速傳輸。”

空天院所屬中國遙感衛星地面站主任、正高級工程師黃鵬指出，傳統微波通信雖成熟穩定，但頻譜資源有限，難以滿足未來海量數據（如高分辨率遙感影像）的實時回傳需求。星地激光通信帶寬巨大，是突破星地傳輸瓶頸的必然方向。

塔縣激光地面站

據悉，塔縣激光地面站是我國首個業務化運行的星地激光通信地面站，自2024年9月投入運行以來，已承擔多項業務化任務。AIRSAT-02衛星于2024年9月發射，2025年1月曾完成60 Gbps傳輸實驗。本次實驗的成功，表明我國星地激光通信已初步具備承載未來空間海量數據高速下行能力。

隨著激光通信地面站網的布局完善與技術迭代，星地激光通信有望成為天基信息網絡與地面光纖網絡之間的關鍵樞紐，為我國構建天地一體化空間信息體系提供重要支撐。