NASA测试用于激光和无线电空间通信的混合天线

为了使深空任务的高速通信成为现实，美国国家航空航天局（NASA）正在测试一种巨大的混合碟形天线，这种天线能够在数亿英里的太空中同时处理无线电和激光信号。美国国家航空航天局（NASA）飞往同名小行星的"Psyche"号任务的亮点之一是其深空光通信（DSOC）装置，这是一个激光收发器，能够发送和接收激光信号，通信速度比传统无线电系统快许多倍。

自2024年10月13日发射机器人探测器以来，迄今为止，它已经达成了一些令人瞩目的成就。11月，DSOC成功地从1000万英里（约合1600万公里）的距离上传输了数据，相当于地球到月球距离的40倍。

唯一的问题是，地球和 Psyche 之间的联系是通过第三方操纵的测试装置实现的。DSOC瞄准的是加利福尼亚州圣迭戈县加州理工学院帕洛玛天文台的黑尔望远镜，借助的是从加利福尼亚州赖特伍德附近JPL台山设施的光通信望远镜实验室发射的激光信标。

"金石"无线电/激光混合实验天线 美国宇航局/JPL-加州理工学院

这意味着它需要各种自动辅助设备，还要能够预测并锁定一个航天器的位置，而这个航天器距离我们非常遥远，信号覆盖这个距离需要 20 秒钟。这还意味着要占用两个非常昂贵的天文观测站，研究人员必须提前数年安排时间。

因此，美国国家航空航天局（NASA）正在一个单独的项目中研究一种混合天线，这种天线可以安装在位于加利福尼亚州戈德斯通、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉的三个深空网络站中。

激光收集器 美国宇航局/JPL-加州理工学院

测试版本是一个 34 米（112 英尺）的射频-光学-混合天线，名为"深空站 13"，位于加利福尼亚州巴斯托附近的金石深空通信中心。为了进行测试，这个巨大的碟形天线被改装成七个超精密的分段反射镜，相当于一个 3.3 英尺（1 米）孔径的望远镜。这样就能捕捉到来自太空的激光束，并将其聚焦到一个接收器上，接收器是一个高曝光相机，连接在天线的副反射镜上，悬挂在碟形天线中心的上方。然后，信号通过光纤传送到一个低温冷却的半导体纳米线单光子探测器，将其提升到可读取的水平。

据美国国家航空航天局称，该天线能够与"Psyche"号保持联系，并在去年年底建立了每秒 15.63 兆比特的下行链路，即在 2000 万英里（3200 万公里）的距离上以大约 40 倍的无线电速率传输。它还能够同时接收探测器的无线电信号。

天文学家希望混合天线能够在相当于火星距地球最远点的距离，即 2.32 亿英里（3.74 亿千米）与 Psyche 保持联系。下一步将扩大光学镜面阵列的规模，使其相当于一个 26 英尺（8 米）长的望远镜，随后再对构成 DSN 的 14 个天线中的一些天线进行改装，以便同时收集高速激光信号和低速无线电通信信号。

喷气推进实验室（JPL）通信地面系统副经理兼混合天线交付经理 Barzia Tehrani 说："几十年来，我们一直在为 DSN 遍布全球的巨型天线增加新的无线电频率，因此最可行的下一步就是增加光学频率。我们可以用一种资产同时做两件事；将我们的通信道路变成高速公路，节省时间、金钱和资源。"

全国政协委员金石：加快布局AI手机生态标准 助推通讯行业弯道超车

人工智能（AI）大模型技术已经成为前沿科技和产业变革的代表，其蕴含的技术潜力以及应用潜力为各行各业带来了无限遐想空间。“应该尽快出台AI手机生态标准，加快形成通信行业新质生产力。”全国政协委员、东南大学副校长金石 从AI大模型技术与应用领域更高效结合的角度提出建议。

AI手机为通讯行业弯道超车提供机遇

中国在AI大模型应用方面有着巨大空间。2023年11月发布的《北京市人工智能行业大模型创新应用白皮书（2023年）》相关数据显示，世界各地均在积极推动大模型研发和应用，其中美国和中国发布的通用大模型总数占全球发布量的80%，成为大模型技术领域的引领者。

“数据显示，我国有至少130家公司研究大模型产品，大模型数量位居世界第一梯队。”金石表示，AI大模型是引领未来的战略性技术，是新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，是发展新质生产力的主要阵地。近年来，国家和地方层面高度重视通用大模型产业发展。2023年7月，国家网信办、发改委等7部委联合公布《生成式人工智能服务管理暂行办法》，鼓励和规范生成式人工智能创新发展。

当前，AI大模型发展呈现出从技术到产品、再到商业化应用的发展路径，多个场景与领域的应用纷纷上线。金石认为，中国要想在AI大模型的应用中抢占高地，必须选好赛道，将AI与人人持有的手机结合将是一个非常好的机会。“AI手机将是继功能机、智能机之后通信行业的第三个重大变革阶段，也是国产品牌真正实现弯道超车的最佳机遇期。”在今年的调研中，金石发现OPPO等国产手机厂商已推出全球首个端侧应用70亿参数大语言模型，包括AIGC消除等AI应用，让消费者体验到了AI手机的超级助理功能。

金石表示，通信和AI大模型的融合已作为6G发展的主要方向，AI手机也将成为整体提升通信行业大模型竞争优势、打造通信行业新质生产力的重要抓手。

加快出台生态标准 促高效协同融合创新

不可否认，AI大模型应用在多个行业加速布局的同时，也面临一些问题。其中，关键技术受限、标准协同不够、人才资源短缺等等制约着AI大模型的产业化发展。

对此，金石表示，国内生成式AI技术还处于存在大量泡沫的“期望膨胀期”，很多企业都还在“重复造轮子”，质量参差不齐，一定程度上造成了创新资源的浪费。他认为，在行业层面进行标准的顶层设计，打造资源共享、协力共长的AI手机大模型生态体系，将成为发力大模型创新应用，形成通信行业新质生产力的关键所在。并建议由中国信通院等研究机构联合龙头企业，加快出台AI手机生态标准，通过相对统一的行业标准，促进各类AI数据的合理开放、共享，加快高质量数据集资源池的建立，加快打造智慧仿生感知能力、高效能AI算力底座、模型库管理优化以及软硬一体、端云协同的创新生态体系。

针对大模型技术的发展问题，金石认为工信部、科技部等行业主管部门需要加强规划指引、政策支持，以及牵头成立多主体共同参与的通信行业大模型创新联盟，促进行业内的技术交流与进步。

此外，加速产学研融合和相关人才培养也成为金石关注的方向。他建议，要探索构建以企业为主体、产学研用深度融合的创新联合体，高校、科研院所、头部企业紧密合作，工学交替，共同培养面向人工智能未来的复合型人才，力争为国家培养百万人工智能领域卓越工程师。

来源：人民政协网

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