九点半游戏:就是这样“硬核”——盘点实践二十号卫星高科技载荷

来源:中国纪检监察报??|??2020年01月13日 11:53
中国纪检监察报 | 2020年01月13日 11:53
原标题:就是这样“硬核”
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  在沙漠、山林等偏远地区,通信暂时“失联”怎么办?在飞机、轮船、高铁上刷朋友圈,地面基站信号覆盖不到怎么办?在偏远地区,地面网络基站建设成本高怎么办?解决这些问题,高通量卫星的应用必不可少。在实践二十号卫星这片新的“太空试验田”上,就有这样一些“硬核”应用。

  由航天五院西安分院研制的Q/V载荷,代表着未来高通量卫星发展的主要方向,可以将现有卫星通信能力提升50倍。

  如果把现有传统通信卫星比作普通公路,高通量卫星就是高速公路,那么能够实现通信容量1Tbps以上的超高通量卫星,则是现有通行能力50倍以上的超级高速公路。

  国外咨询公司预测,到2023年,高通量卫星占全球通信卫星需求的占比将增长到近50%。

  使用Q/V载荷的高通量卫星及超高通量卫星,可以大大提高偏远地区实现宽带互联网的能力,而且更高效、成本更低。

  以贵州、云南等地为例,为仅有10多家住户的小山村铺设一根10公里光缆需要1000万元。按400个类似山村共4000户计算,铺设光缆需要40亿元。这个数字远大于研制一颗容量在100Gbps以上、可服务100万户家庭的高通量卫星的成本。

  要更高效地分配卫星通信资源,就需要“共享达人”——宽带柔性转发器登场了。代表着一个国家星载数字透明处理最高水平的宽带柔性转发器,可以实现卫星通信资源的按需分配、多用户的灵活使用。

  从传统的通信卫星支持数十路通信链路,到现在通过灵活配置支持上千路通信链路同时完成信号传输,宽带柔性转发器可以将通信应用效能提升几十倍。

  前方“高能”,每秒10Gb传输速率!实践二十号搭载的激光终端,将开展我国首次高轨卫星对地相干激光通信技术验证。

  激光通信是天基信息网上的骨干节点及导航卫星组网运行的重要手段。相当于在卫星上安装一支激光笔,将高速信息调制在激光上,再发射出去。在相距近4万公里远的两个目标之间,以高达10Gbps的速度完成信息传递,比传统的微波通信实现了指数级的增长,达到国际领先水平。

  激光通信技术的突破,对增强空间信息传输的实时性、安全性以及未来深空探测意义重大。实践二十号卫星搭载了三种体制的激光终端,将进行长期的星地通信验证,为后续不同体制的激光终端的研制积累大量的在轨数据。

  实践二十号卫星在轨工作后,最明显的就是安装在卫星上的三重叠天线了。三副天线工作在不同频段,完成不同的波束覆盖需求,卫星载荷功能更加强大,从目前通信容量的20Gbps,提升至100Gbps、500Gbps甚至1Tbps。这些天线在收拢后共用一个安装面,不仅缩短了反射器尺寸,加大了焦距,还节省了空间。(张学良)

编辑:邢斯馨 责任编辑:王敬东
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