中國科學(xué)院西安光機(jī)所與中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院日前在浙江寧波成功開展了系留艇與地面之間的雙向激光超高速傳輸試驗。試驗實現(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)定時長均達(dá)到國際領(lǐng)先水平，標(biāo)志著我國在高動態(tài)平臺超高速激光通信領(lǐng)域取得重大突破，為未來臨近空間通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。

系留艇是一種通過纜繩與地面固定，并長時間懸停在空中的大型飛艇平臺。在高空復(fù)雜環(huán)境下，系留艇會隨風(fēng)產(chǎn)生持續(xù)的晃動、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)傳輸時難以保持精確對準(zhǔn)。針對這一難題，項目團(tuán)隊展開攻關(guān)，為激光裝上了“超級防抖”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-機(jī)構(gòu)-光束’三級系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。”項目團(tuán)隊負(fù)責(zé)人王軒介紹，“我們?nèi)娣治隽藬_動來源，并結(jié)合剛體動力學(xué)模型，量化各擾動來源對光束指向誤差的影響程度，從而控制激光通信系統(tǒng)進(jìn)行毫秒級的實時預(yù)測和主動補(bǔ)償，確保光束始終鎖定目標(biāo)?！?/p>

在這場長達(dá)216分鐘的試驗中，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)志著我國在高動態(tài)平臺超高速激光通信領(lǐng)域已步入世界先進(jìn)行列，完成了從理論到實驗室、再到真實復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用驗證的全鏈條跨越。該技術(shù)體系可廣泛應(yīng)用于各類高擾動平臺，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。