大陸央視30日報導，中國科學院空天資訊創新研究院（空天院）指出，近日，該院成功開展超百G星地雷射通信業務化應用實驗，通信速率達到120 Gbps（千兆比特每秒或每秒十億位元）。實驗結果表明，通信鏈路穩定、下傳數據品質優良，這是該團隊繼2023年10Gbps、2025年60Gbps之後取得的又一新突破，標誌著大陸星地雷射通信業務化應用能力邁上一個新台階。
本次實驗利用空天院塔縣雷射地面站自主研製的500毫米口徑星地雷射通信系統與中科衛星AIRSAT-02衛星，在衛星硬體沒有任何變化的情況下，通過衛星在軌軟體重構，充分挖掘利用雷射通信載荷的硬體潛能，將衛星雷射通信載荷的能力從60Gbps提升至120Gbps。這不僅刷新了大陸星地雷射通信傳輸速率紀錄，而且解決了超高速星地雷射通信鏈路難以快速建立、長時間穩定維持和高效可靠傳輸的難題。
實驗期間，星地之間成功實現了秒級捕獲建鏈，建鏈成功率超過93％，最大連續通信時長108秒，獲取數據量達到12.656Tb，並成功處理出高品質遙感影像。
據瞭解，星地雷射通信已成為實現海量數據星地超高速傳輸的最優解決方案。但受衛星平台微振動、大氣湍流擾動等多重複雜因素影響，該技術的應用效能面臨諸多關鍵挑戰，包括高頻即時校正精度不足、超高速訊號處理能力有限、非穩態大氣通道高效傳輸難度大等問題。
若將星地雷射通信比作在湍急的河流上架橋，10Gbps傳輸相當於鋪設單車道橋梁，結構相對簡單，而120Gbps傳輸則相當於建設多車道高速大橋，不僅要求架設速度快以實現快速連接，更要在多車道並行下保障極高的通行效率，其工程實現難度呈幾何級增長。對此，科研團隊歷經多輪技術研究、反復實驗驗證與持續反覆運算優化，成功突破一系列核心技術瓶頸。
一是讓訊號收得穩。通過優化強即時光學畸變校正演算法，精準抑制大氣湍流引起的高頻擾動，確保了微弱雷射訊號的穩定跟蹤與高效耦合。
二是讓訊號收得對。深度應用訊號損傷補償技術，在數位域精準消除高速率訊號的非線性畸變，同時通過抗大氣湍流高效率雷射通信空口協定，確保了數據的低誤碼率。
三是讓訊號收得快。改進非穩態大氣通道自我調整傳輸控制策略，有效解決了快衰落通道下的數據吞吐瓶頸，最大化利用通道容量，保障了超高速率傳輸效率。
通過一系列關鍵技術攻關與突破，鏈路穩定性和通信可用度得以大幅提升，確保了120Gbps星地雷射通信實驗順利實施。
參與本次實驗的空天院塔縣雷射地面站是大陸首個業務化運行的星地雷射通信地面站，自2024年9月建成以來已承擔多項業務化運行任務，通信速率與傳輸效率持續提升。
實驗衛星AIRSAT-02於2024年9月成功發射，2025年1月與塔縣雷射地面站成功完成了60Gbps星地雷射通信實驗，此後與空天院共同開展了一系列的衛星在軌軟體重構、星地雷射通信實驗以及業務化運行驗證工作。
持續的業務化運行驗證表明，星地雷射通信已具備承載未來海量空間數據下傳所需的核心技術條件和能力。隨著雷射通信地面站網佈局的完善、技術指標的反覆運算升級，星地雷射通信將有望徹底突破星地通信速率瓶頸，成為銜接天基資訊網路和地面光纖網路的骨幹樞紐，助力構建天地一體化融合的空間資訊網路體系。
編輯 / 李斌
【巴西華人資訊網】
