中国首次展示激光通信，20年太空布局成功，北斗导航赢得尊敬

图为北斗系统

近日，据媒体报道，中国首次展示激光通讯，在此前发射的几颗北斗卫星上中国安装了激光通讯测试系统，最近中国的激光通讯首次测试，实现了相比传统通讯方法好几倍的性能提升，而这也意味着北斗导航的测试任务大功告成，中国的20年太空布局成功了，也让北斗导航赢得了尊敬，外国专家也赞叹，中国的20年耕耘开始收获了。

图为北斗卫星

虽然说由于地球大气层的原因，激光通信系统并不能使北斗卫星对地面基站或者用户端的通讯效率大幅提高，但是这套系统可以让卫星之间的通讯变得快捷顺畅并且难以被监听。要知道，激光具有高指向性和极高带宽的优点，一旦卫星之间相互采用激光实行点对点信息交互操作，整体之间的通讯安全性也会因此而大幅度的提高。

图为北斗卫星全球组网

而且，北斗系统并不仅有单一的导航作用，还可以在必要的时候进行传递信息的操作。一旦北斗卫星自身之间的通信带宽不再成为问题，就可以将原本用于星间通讯的接收和发送模组节省下来，增强对地面站的联络能力。而这意味着北斗系统的定位速度和定位精度将会在一定程度上得到提高，而且更重要的是，由于对地面通信系统的加强，北斗系统单一时间段内处理地面站交互的能力将会更加强大，而这意味着中国的军队将会有着更为强更稳定的通讯支持。

北斗系统不仅仅只有中国使用，包括亚洲和中东国家，也都成为了北斗的客户，在伽利略系统不给力，格洛纳斯服务不到位，而GPS几乎完全被美国控制的前提下，中国的北斗系统就成为一系列不愿意服从美国的国家所使用的主要定位系统。像是伊朗的导弹均使用北斗或者格洛纳斯系统定位，给美军在中东的行动造成了非常大的威胁作用。而更为重要的是，由于有了北斗，中国并不需要依靠GPS就能够保证国内多种需要进行定位的装备良好运行，在为中国对外拓展市场的同时，也给中国自己的国防提供了非常重要的保障。

图为北斗系统效果图

尽管中国的卫星发展史实际上就是一部被西方国家反复卡脖子的历史，但是中国最终还是自己走出来了，从最开始被美国用关闭GPS定位的方式坑害，随后在参与欧洲伽利略系统的时候被西方各国联合起来排斥，最终中国被迫选择自己研发独立的定位系统，从而彻底摆脱被西方国家轮着卡脖子的命运，最终，北斗系统甚至超越了欧洲研发的伽利略系统，直接和全球排名第一的GPS争夺最后的市场。

由于航天技术几乎可以说是一个国家的底牌。所以，基本上不会有任何一个国家对外泄露这些压箱底的技术。而这就意味着中国的技术专家们必须从一穷二白开始，一步一个脚印的慢慢追上一系列的航天大国，最终将他们彻底超越。而这些在幕后的无名英雄们，才是中国航天真正值得尊重的人。

美国试验新型激光通信技术，能让无人机与卫星高速通信

兵工科技（微信ID：binggongkeji）

MQ-9无人机目前使用的卫星通信微波天线，将来如果换成激光通信系统，将极大提高其通信能力

目前的军用远距离无线通信，主要以微波通信为主，虽然技术水平越来越高，应用也十分成熟，但却存在通信带宽难以继续大幅提高，且容易被截获、干扰的缺陷。上世纪末，一种新概念的通信技术开始出现，这就是无线激光通信技术。上世纪90年代起，以美国为首，展开了对该技术的广泛攻关。早期的激光通信试验，受限于激光器件、功率密度等技术基础不足，试验通信距离比较短，仅为几十千米。近年来，随着新型激光器件技术的进步，激光通信技术逐渐从实验室走向现实。2020年2月20日，美国通用原子公司成功测试空对太空激光通信系统，这种被命名为机载激光通信系统（ALCoS）的新式通信系统，有可能掀起军用通信技术的革命。

激光通信的优势

激光通信技术相比传统微波通信技术，究竟有哪些过人之处？首先，与传统微波载波通信相比，激光通信天然具有通信容量大，速率高的优势，对于军用通信而言，目前发展趋势就是带宽更大、容量更高，这对于激光通信而言恰恰是最主要优势。

其次，虽然激光通信在大气层内有容易被云雨、雾霾等吸收耗散，影响通信距离和质量的缺点，但由于激光相比微波方向性好、波束角小得多，因此在对太空通信时，具有通信距离远，能量耗散小的优点，特别适合天基与地球之间的通信。

第三，激光通信系统由于指向性好，发射和接收系统必须对准角度才能进行通信，因此相比微波，更难以被敌人接听和截获，保密性强，同时它也难以被传统电磁辐射所干扰，抗干扰能力强。

总而言之，激光通信技术在高带宽、大数据量传输需求方面提供了最佳解决方案。

美国机载激光通信系统（ALCoS）

通用原子公司本次演示的新型机载激光通信系统（ALCoS），在技术上已经非常成熟和先进，其激光发射通信系统的尺寸、重量和功率，都非常适于安装在大型中空长航时无人机上，而此前的试验性系统，尺寸和重量都过大，根本不可能由MQ-9这种规格的无人机搭载。

机载激光通信系统（ALCoS）具备两个工作光学波段，分别为1064nm和1550nm，其数据承载能力是传统射频通信卫星系统的300倍。

此次新型激光通信系统的试验测试工作，由通用原子公司与TESAT公司合作完成，主要由通用原子公司位于加那利群岛特内里费岛的光学天文台与TESAT卫星激光通信终端LCT135进行闭合连接，成功演示了采集、跟踪以及关闭与LCT135的链接的能力。也就是说，此次测试并未直接将激光通信系统终端安装在无人机上，而是安装在一个底面测试站上进行测试。不过下一步如果测试结果理想，通用原子公司将进一步将激光通信系统安装在无人机上，直接在空中完成与太空中通信卫星的高带宽激光通信。

可以说，本次测试迈出了使飞机具备高宽带通信系统的关键一步，可赋予飞机通信不受对手侦测与干扰的能力。同时，ALCoS打破了当前射频卫星通信技术的数据瓶颈，有利于发展新一代高性能传感器。

未来展望

下一步，通用原子公司计划使用ALCoS激光通信系统在MQ-9“死神”无人机与卫星之间安全传输数据，进而实现低截获率、低检测率的空-天间通信。

我们知道，此前的大型远程无人机，都是通过机头安装的微波卫星天线实现与通信卫星的通信的，但通信带宽较小，能够实时传送的信息很有限，而如果无人机-卫星间激光通信能够成为现实，必将极大增强无人机作为通信中继节点和侦察探测平台的实际信息获取能力，将成为军事通信领域的技术颠覆者。美国在空-天激光通信技术领域的新动向，无疑值得我们借鉴和学习。

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