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。

更多精彩内容，请关注兵工科技微信公众号（微信ID：binggongkeji）

NASA研究人员成功地测试太空激光通信 地空传递4K视频片段

美国国家航空航天局（NASA）的研究人员成功地测试了太空激光通信，将4K视频片段从空中的一架飞机传输到国际空间站，然后再返回。这一壮举表明，航天局可以在阿耳特弥斯号任务期间提供登月的现场报道，并预示着光通信的发展前景良好，可以将人类与火星及更远的地方连接起来。

美国国家航空航天局通常使用无线电波在地面和太空之间发送数据和通话，但它表示，使用红外光的激光通信传输数据的速度比无线电快 10 到 100 倍。

工程师在飞机上安装了便携式激光终端，然后飞机飞越伊利湖，将数据传回克利夫兰的中心。然后，数据通过地面网络传输到美国宇航局的新墨西哥测试设施，在那里，科学家们控制着将数据传送到 22000 英里之外的美国宇航局激光通信中继演示（LCRD）卫星的过程。然后，LCRD 将数据转发给国际空间站上的ILLUMA-T（集成激光通信中继演示低地球轨道用户调制解调器和放大器终端）。

虽然"阿尔忒弥斯"任务已经推迟，但第四次人类重返月球的任务仍将于 2028 年如期完成。到那时，我们可能会在主流的 8K 电视上看到宇航员在月球上的清晰 4K 现场直播。

相关问答

如何看待美国海军近日成功测试激光武器，摧毁一架无人机?

随着导弹突防技术的发展,来袭导弹的速度越来越快,机动性也越来越好,传统防空拦截武器已经力不从心,利用激光等新概念武器来进行防空已经是军事发展的趋势。美...

有人说伊朗能击落美国无人机，相当于伊朗捅瞎美军一只眼睛，就目前来看，美国陆海空天三维战争还能实现吗?

题主过于放大此事产生的效果,以及过于轻视美国“海陆空天电”一体化战略侦察体系了。首先,这次美国RQ-4“全球鹰”无人机之所以被伊朗击落,是因为过于嚣张,...

俄罗斯导弹也用美国GPS吗?

不用白不用,白用谁不用世界四大卫星导航系统美国【GPS】俄罗斯的【格罗纳斯】欧洲的【伽利略】中国的【北斗】。GPS是最早服务于世界的军民两用全球定位系统。...

美国舰载激光武器系统是什么情况?

图注:美国的“激光武器系统”(LAWS)目前已经可以实用化在舰载激光武器的研制方面,美国起步较早,早在上世纪70年代初就开始发展,到80年代末期实施了一系列...

激光武器的功击能否到达上千公里，未来能否安装在近地轨道上?

你好!激光武器早在五六十年代世界多国就开始研发,然而成果都不是那么理想。先后出现了低能小型的激光刀,激光车床等用在医学和工业上。由于它需要巨大的电能...

美国空军计划5年内帮战机装“反导激光炮”，这武器有多强?你怎么看?

众所周知,美国空军近日计划在五年n内给所有战斗机安装反导激光炮,这一武器听起来十分先进,其实也就是一个噱头而已,他的攻击方式就是依靠激光的持续照射将敌...

目前的技术条件，理论上能否用激光进行防空?

激光防空武器主要由高能激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制发射系统组成。其中,高能激光器是激光防空武器的核心,是实现激光杀伤的基础,其主要作战模式是:远...

近代通讯方式的变迁_作业帮

[最佳回答]印刷时代1792年法国人雪普兄弟发明了光信号传送器印刷时代1837年美国人摩尔斯在华盛顿和巴尔的摩试拍有线电报获得成功印刷时代1857年,横跨大西...

美国军用太空卫星系统的战场生存力强吗?

实事求是地讲——美军卫星的防御力和生存力都相当脆弱。关于这一点,连美国人自己都不讳言,而且忧心忡忡。2017年9月6日,美国《华盛顿时报》网站发表题为《外...

美计划2021年战机装备激光武器，对此你怎么看?

星球大战又快成真?可能会重蹈覆辙,但是也可能是一个全新的“小时代”。只要一牵扯到高技术武器装备问题,那么美国人似乎都是走在前列,无论是看似高大上的DDG...