中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所與中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院日前在浙江寧波成功開(kāi)展了系留艇與地面之間的雙向激光超高速傳輸試驗(yàn)。試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了每秒103.125千兆比特的通信速率，并保持連續(xù)216分鐘的穩(wěn)定通信，且全程未出現(xiàn)鏈路中斷。其傳輸速率與穩(wěn)定時(shí)長(zhǎng)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，標(biāo)志著我國(guó)在高動(dòng)態(tài)平臺(tái)超高速激光通信領(lǐng)域取得重大突破，為未來(lái)臨近空間通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

系留艇是一種通過(guò)纜繩與地面固定，并長(zhǎng)時(shí)間懸停在空中的大型飛艇平臺(tái)。在高空復(fù)雜環(huán)境下，系留艇會(huì)隨風(fēng)產(chǎn)生持續(xù)的晃動(dòng)、搖擺和旋轉(zhuǎn)，使得細(xì)如發(fā)絲的光束在進(jìn)行地空數(shù)據(jù)傳輸時(shí)難以保持精確對(duì)準(zhǔn)。針對(duì)這一難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)展開(kāi)攻關(guān)，為激光裝上了“超級(jí)防抖”與“智能預(yù)判”系統(tǒng)。

“我們采用‘先解耦，再補(bǔ)償’的方案，構(gòu)建了‘平臺(tái)-機(jī)構(gòu)-光束’三級(jí)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型?！表?xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王軒介紹，“我們?nèi)娣治隽藬_動(dòng)來(lái)源，并結(jié)合剛體動(dòng)力學(xué)模型，量化各擾動(dòng)來(lái)源對(duì)光束指向誤差的影響程度，從而控制激光通信系統(tǒng)進(jìn)行毫秒級(jí)的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和主動(dòng)補(bǔ)償，確保光束始終鎖定目標(biāo)?！?/p>

在這場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)216分鐘的試驗(yàn)中，通信鏈路未出現(xiàn)任何中斷，通信速率始終保持在每秒103.125千兆比特，相當(dāng)于一秒鐘內(nèi)就能傳輸完數(shù)十部高清電影的數(shù)據(jù)量。這標(biāo)志著我國(guó)在高動(dòng)態(tài)平臺(tái)超高速激光通信領(lǐng)域已步入世界先進(jìn)行列，完成了從理論到實(shí)驗(yàn)室、再到真實(shí)復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用驗(yàn)證的全鏈條跨越。該技術(shù)體系可廣泛應(yīng)用于各類高擾動(dòng)平臺(tái)，為構(gòu)建下一代高速、安全、可靠的空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)提供核心技術(shù)支撐。