搭建卫星间激光通信高速路，「极光星通」成功发射极光双星

文｜刘年华

编辑｜彭孝秋

近日，谷神星一号遥十二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空，将“极光星座01星（复旦信息星）、02 星（上海电机学院一号）”激光通信试验遥感卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。

极光星座01星(复旦信息星)、02星(上海电机学院一号)由北京极光星通科技有限公司联合中国航天科技集团、上海埃依斯航天、中国电子科技集团第二十九研究所、星河动力航天公司、北京天链测控、复旦大学、复旦大学信息科学与工程学院、上海电机学院、馥昶空间、久之洋、巡天航宇、湖南正道建设集团等单位共同研制。

成立于2020年8月的北京极光星通科技有限公司（以下简称「极光星通」），聚焦于空间激光通信技术研发及相关产品制造，致力于为用户打造多场景的空间激光通信组网解决方案。极光星通研制的星间激光通信相关产品与系统级解决方案，可满足同轨卫星、异轨卫星以及卫星和地面的激光通信需求，是构建大规模卫星星座必要的基础设备，已应用于我国多个卫星星座的建设。

发射现场，图片来源：极光星通

极光双星

本次发射的极光星座01星、02星在抵达预定轨道后，重点开展星间激光通信载荷在轨标校、快速捕获建链、日凌自主规避、断链自主恢复、长时建链保持等技术验证，完成从300km至4000km不同星间距下最高2.5Gbps速率通信，实现星间业务数据高速稳定传输。

极光星座01星、02星配置的激光通信载荷，在无信标高精度动态捕获跟瞄技术、在轨高精度光轴自主标校技术、光机电一体化轻小型高集成技术等多项关键技术上实现了突破，可有效满足星座规模化组网星间通信需求。

极光星通极光星座项目总指挥李峰表示，下一步，两颗卫星会根据多方需求开展长时建链，在轨机动等各种星座级在轨应用模拟试验。同时极光星座03星和04星也将陆续开展100G以上通信测试，以及跨轨道间、跨不同轨道高度等需求的试验。

目前，两颗卫星已建立稳定的通信链路，太阳能帆板展开正常，遥测数据表明各分系统状态良好。

激光通信技术

激光通信技术在构建空天地一体化的低轨卫星宽带网络技术中起着极其重要的角色。卫星宽带网络技术依托激光星网的高速实时信息传输能力，前端业务节点获取的有效信息可迅速传递至数据中心，可形成大数据集群优势，可构筑全球域、全时、全天候的实时通信保障能力。

极光星通结合国内低轨卫星星座的应用需求，形成了激光通信终端完整技术研发及生产体系。激光通信技术的在轨验证成功将有效提升未来商业卫星宽带网络组网的技术水平和其商业化应用。

目前，公司具有针对空间激光通信技术领域光学、结构、电子学、应用软件、运动控制、处理算法等全专业方向自主设计研发、生产能力，可实现空间激光通信终端产品的完全自主设计研制，不仅能够针对特殊应用需求开展定制化产品设计研制，同时具备定型产品的批量化生产能力。

卫星间激光通信示意图，图片来源：NASA

商业化前景

极光星通与多家航天院所、商业卫星平台头部企业展开合作，聚焦轻小型、低功耗、同轨/异轨激光通信终端产品研制。 公司现已成为多项国家重点型号任务的供应链名录单位，在手订单数千万元。

公司目前已中标国内多个重大型号研制任务，某特种星座、国网某星座、多家商业低轨卫星星座，系多家央企的核心供应商。现已完成一期批量化产线的投资建设，可实现年产100台多种型号规格的激光通信载荷产品。

极光星通研制的星间激光通信相关产品与系统级解决方案，可以满足同轨卫星、异轨卫星，以及卫星和地面的激光通信需求，是构建大规模卫星星座必要的基础设备，已应用于我国多个卫星星座的建设。

根据2022年2月NSR公司发布的第四份光卫星通信报告。2031年，卫星光通信设备市场将达到20亿美元，主要服务于各种卫星星座的建设。行业将以47%的复合年增长率来加速增长，预计未来10年对激光通信终端设备的需求可能达到6000多台。目前光通信市场的潜在总额只有8亿美元，而到2030年可能增长到超过100亿美元，最终可能将超过200亿美元。36氪曾报道「氦星光联」、「蓝星光域」等卫星激光通信领域相关企业。

权威发布｜我国卫星激光通信技术已达到世界领先水平

来源：装备科技微信公众号 作者：邹维荣、邱学雷

军报记者北京1月23日电（邱学雷、记者邹维荣） 记者从国防科工局、国家航天局获悉，2017年我国新一代高轨技术试验卫星实践十三号搭载的激光通信终端，成功进行了国际首次高轨卫星对地高速激光双向通信试验。本次试验任务达到预期效果，取得圆满成功，标志着我国在空间高速信息传输这一航天技术尖端领域走在了世界前列，为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程的实施奠定了坚实基础，意义重大，影响深远。

2017年4月12日19时04分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将实践十三号卫星发射升空。

卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点，是建设空间信息高速公路不可替代的手段，也是当前国际信息领域的前沿科学技术。尤其是高轨星地激光通信技术，技术难度极大，是当前各国竞相开发的热点。

此次试验由哈尔滨工业大学马晶、谭立英教授所带领的卫星激光通信团队负责。该团队取得了多项技术突破，攻克了多项国际难题，开创了国际卫星激光通信发展的新局面。一是试验链路跟踪稳定，在距地球近4万公里高度的卫星与地面站之间，攻克光束“针尖对麦芒”般的高精度捕获难题，有效克服了卫星运动、平台抖动、复杂空间环境等因素影响，成功实现光束信号的快速锁定和稳定跟踪，有平均捕获时间2.5秒，1小时跟踪稳定度为100%。二是传输速率高，国际首次实现了高轨星地激光双向通信，最高速率达5Gbps，国际领先。三是通信质量好，国际上首次实现了高轨星地600Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、5Gbps多种数据率的激光通信，误码率均优于10-6。四是采用多项自主创新先进技术，在卫星与地面间首次采用波分复用激光通信技术，并对高速激光信息接收与转发、远距离高速激光通信大气影响补偿等多项关键技术进行了验证，为后续军民业务应用奠定了基础。

马晶、谭立英教授在实验室。 苏强 摄

卫星激光通信实现创新跨越发展，是我国航天科技自主创新和军民融合发展的典范。近年来，国防科工局在航天发展中，始终坚持国家引领，瞄准技术前沿。此次试验任务，国防科工局近二十年如一日，支持哈工大从预先研究到完成海洋二号低轨卫星对地激光通信试验，再到实践十三号卫星成功实现高轨卫星对地激光通信，有力地保障了从基础技术研究到飞行产品验证再到推进产业化发展的良性循环。

该团队坚持自主创新，集智攻关，汇集国内优势研发力量，攻克了多项国际难题，获得了70多项国家授权发明专利，取得了2项国家科技发明奖，研制了5代适应不同轨道卫星的终端产品，实现了卫星激光通信终端从无到有、从大到小、从重到轻、从低轨到高轨的重大跨越，构建了高轨、低轨和地面的激光通信试验试用体系，为超大容量高分辨率对地观测数据中继和传输提供技术支撑。同时，该技术还将用于天地一体化信息网络工程等重大航天工程任务，在带动产业发展的同时，打造航天科技军民融合创新的新局面。

▋作者：邹维荣、邱学雷

▋来源：解放军报社装备发展部分社

▋监制：邹维荣

▋责编：韩阜业

▋编辑：王晓学

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