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吉林一号卫星激光通信数据传输试验及应用
1
作者 王行行 霍占伟 +6 位作者 牟洪元 李广振 杨成龙 鲍大志 于洪良 解延浩 张红宇 《国际太空》 2024年第2期42-49,共8页
2023年10月5日,我国长光卫星技术股份有限公司(简称长光卫星)使用自主研制的车载激光通信地面站,与吉林一号(JiLin-1)星座MF02A04星星载激光终端开展了星地激光高速图像传输试验并取得成功。这标志着长光卫星已成功实现星地激光高速图... 2023年10月5日,我国长光卫星技术股份有限公司(简称长光卫星)使用自主研制的车载激光通信地面站,与吉林一号(JiLin-1)星座MF02A04星星载激光终端开展了星地激光高速图像传输试验并取得成功。这标志着长光卫星已成功实现星地激光高速图像传输全业务链的工程化,工程应用能力达到国际先进水平,这也是我国首次实现独家自主完成业务化应用星地激光高速图像传输试验。空间激光通信因具有高带宽、低延迟和安全性好的优势,逐渐成为卫星数据高速传输的有效手段。 展开更多
关键词 空间激光通信 高速图像传输 工程应用能力 车载激光通信 低延迟 通信数据传输 工程化 业务化应用
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机载激光通信光学窗口气动光学效应分析
2
作者 姜逸渊 孟立新 +2 位作者 张立中 刘智 董科研 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期254-265,共12页
机载激光通信中通信光束散角小、系统跟踪精度高,光学窗口的气动光学效应会引起远场光斑形状和位置发生变化,降低通信性能。为此,通过Fluent对共形和平面两种光学窗口整流罩在不同飞行高度、速度、方位角下的外流场进行稳态仿真分析,利... 机载激光通信中通信光束散角小、系统跟踪精度高,光学窗口的气动光学效应会引起远场光斑形状和位置发生变化,降低通信性能。为此,通过Fluent对共形和平面两种光学窗口整流罩在不同飞行高度、速度、方位角下的外流场进行稳态仿真分析,利用相位屏分析远场自由衍射光斑变化。结果表明,共形窗口在俯仰、高度和速度变化中的流场更加稳定,呈现更为一致的变化趋势,且在远场衍射中表现更好。平面窗口在方位转角变化大与低速的飞行工况下,RMS值低于共形窗口。远场光斑发生偏移和弥散的程度与波面畸变成正相关,但在波面畸变较大的情况下,RMS值不能完全定义其对光学系统的影响。同时,当俯仰角靠近机体表面、降低飞行高度、增加飞行速度均会增强波面畸变。 展开更多
关键词 机载激光通信 气动光学 远场衍射 光学窗口
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卫星互联网星间激光通信的分析及建议
3
作者 陈山枝 范志文 +1 位作者 金家德 曹云 《电信科学》 北大核心 2024年第2期1-10,共10页
卫星通信和地面移动通信具有较强的互补性,卫星互联网是当前产业发展的热点,也是未来6G网络的重要组成部分。全球覆盖需要星间组网,但星间通信带宽需求与自由空间信道带来的不稳定性对空间承载网提出了新的挑战。对星间通信及其传输链... 卫星通信和地面移动通信具有较强的互补性,卫星互联网是当前产业发展的热点,也是未来6G网络的重要组成部分。全球覆盖需要星间组网,但星间通信带宽需求与自由空间信道带来的不稳定性对空间承载网提出了新的挑战。对星间通信及其传输链路进行对比分析,提出了基于星间激光的光传送网络(OTN)承载方案,以充分发挥地面光通信的成熟产业链优势和规模经济优势,构建经济性、兼容性、扩展性强的星地一体化网络。最后展望了星间激光通信的技术演进方向,并提出了我国产业发展建议。 展开更多
关键词 卫星互联网 星间激光通信 OTN 星地一体化网络 6G
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基于投影光瞳分布的星地激光通信波前探测
4
作者 杨慧哲 张贞钰 +1 位作者 刘进 梁永辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期945-955,共11页
为了解决星地自由空间光学通信系统中的提前角问题,采用了一种基于光强传输的新型波前探测技术——投影光瞳面分布(Projected Pupil Plane Pattern,PPPP),并通过实验室实验验证了该技术的可行性。PPPP基于TIE光强传输公式,根据不同传输... 为了解决星地自由空间光学通信系统中的提前角问题,采用了一种基于光强传输的新型波前探测技术——投影光瞳面分布(Projected Pupil Plane Pattern,PPPP),并通过实验室实验验证了该技术的可行性。PPPP基于TIE光强传输公式,根据不同传输距离下光强分布的变化反解出大气湍流引起的波前畸变。由于PPPP采用的是上行通信激光本身的后向瑞利散射,其测量的大气湍流方向与通信卫星方向一致,因此可以有效解决星地激光通信中的提前角问题。实验模拟了1 m口径的地基望远镜作为上行激光发射装置和后向散射光斑成像设备,通过等效高度分别为10 km和17 km的上行激光后向散射光斑图像来实现对10 km以下大气湍流的波前探测。实验采用的波前畸变模拟装置包括空间光调制器和透明塑料片,实验结果表明,对不同的波前畸变PPPP和通用的夏克-哈特曼波前探测器可以实现相似的波前重构,两者重构相位的残差约为初始相位的30%。 展开更多
关键词 自适应光学 星地激光通信 波前探测器 投影光瞳面分布 提前角
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大气相干激光通信的中断概率和信道容量研究
5
作者 周海军 张晓 +1 位作者 林贻翔 秦杰 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第1期153-158,共6页
针对大气相干激光通信常受到信道衰减、大气湍流和指向误差等效应影响的问题,分析在这些复合效应下的大气信道的衰落分布模型,求出中断概率和信道容量的闭合解。研究得出,一方面,虽然指向误差恶化了相干激光通信系统的中断性能和信道容... 针对大气相干激光通信常受到信道衰减、大气湍流和指向误差等效应影响的问题,分析在这些复合效应下的大气信道的衰落分布模型,求出中断概率和信道容量的闭合解。研究得出,一方面,虽然指向误差恶化了相干激光通信系统的中断性能和信道容量,但是通过将指向精度控制在ξ=1.4量级可明显降低其影响;另一方面,虽然高阶数的自适应光学补偿能更好地抑制大气湍流引入的光相位畸变,但是较低阶数(J=3)的自适应光学补偿可明显改善中断概率和信道容量。为了实现高可靠、大容量的大气相干激光通信,在系统设计时需联合考虑低阶自适应光学补偿和高精度光束指向、跟踪。 展开更多
关键词 相干激光通信 大气湍流 自适应光学 中断概率 信道容量
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基于多源异构数据融合分析技术的激光通信网络钓鱼检测
6
作者 徐欢潇 陈虹云 +1 位作者 吴芳 钱兰美 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第3期219-223,共5页
网络钓鱼对激光通信网络的应用带来较大危险,为保障激光通信网络应用安全,提出基于多源异构数据融合分析技术的激光通信网络钓鱼检测方法。首先采集激光通信网络钓鱼特征,采用D-S证据理论融合不同来源、不同结构的激光通信网络钓鱼特征... 网络钓鱼对激光通信网络的应用带来较大危险,为保障激光通信网络应用安全,提出基于多源异构数据融合分析技术的激光通信网络钓鱼检测方法。首先采集激光通信网络钓鱼特征,采用D-S证据理论融合不同来源、不同结构的激光通信网络钓鱼特征数据,然后根据特下数,采用支持向量机检测设计激光通信网络钓鱼检测模型,最后进行了仿真实验,结果表明,该方法可有效提取并准确融合钓鱼特征数据,激光通信网络钓鱼检测激光通信网络钓鱼检测准确率超过95%,降低激光通信网络安全风险。 展开更多
关键词 多源异构数据 数据融合 激光通信网络 钓鱼检测 D-S证据理论 支持向量机
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卫星系统用激光通信载荷光学终端热控设计与试验验证
7
作者 刘红 谭俊 +1 位作者 唐宗斌 葛泽稷 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第1期55-60,共6页
某自研项目对于激光通信载荷光学终端的工作温度稳定性要求较高,文章针对该项目开展热控设计与试验验证。结合载荷所处空间环境情况、载荷自身多空间布局结构及热源分布分散等特点,采用分布式局部控温设计以及主动与被动相结合的温控方... 某自研项目对于激光通信载荷光学终端的工作温度稳定性要求较高,文章针对该项目开展热控设计与试验验证。结合载荷所处空间环境情况、载荷自身多空间布局结构及热源分布分散等特点,采用分布式局部控温设计以及主动与被动相结合的温控方法,将光学终端的核心部件(主镜、次镜及转台电机等)温度稳定度控制在±1℃/30 min的指标范围内,有效保证了激光通信载荷功能与性能的实现。 展开更多
关键词 激光通信载荷 热控设计 试验验证
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激光通信网络空间恶意节点识别方法
8
作者 史明 陈俊杰 +1 位作者 邓越萍 王金策 《计算机仿真》 2024年第4期224-228,共5页
为了增强网络传输数据的安全性和稳定性,提出了一种激光通信网络空间恶意节点识别方法。在解析节点通信方式的基础上,明确节点平均包转发延时、转发率和丢包率的属性矢量。然后利用函数极值计算节点隶属度,提取恶意节点入侵特征。结合... 为了增强网络传输数据的安全性和稳定性,提出了一种激光通信网络空间恶意节点识别方法。在解析节点通信方式的基础上,明确节点平均包转发延时、转发率和丢包率的属性矢量。然后利用函数极值计算节点隶属度,提取恶意节点入侵特征。结合历史恶意入侵数据,运用二维熵识别不同类别的恶意节点,筛选出恶意节点的差异特征并获得恶意节点识别结构。利用识别分数获得恶意节点空间特征向量,对所有差异特征的二维熵做最优解处理,明确识别临界值,进而实现对恶意节点的识别。实验表明,上述方法能够精准识别出恶意节点,保障了激光通信网络空间运行和用户隐私信息的安全。 展开更多
关键词 激光通信网络 赛伯空间 恶意节点识别 空间特征向量 隶属度 特征提取
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基于大数据的激光通信光纤时延波动测量仿真
9
作者 叶丽珠 邓铭毅 郑冬花 《计算机仿真》 2024年第4期255-259,共5页
空间激光通信光纤的传输频带宽、距离远且通信容量大,但是易受环境温度和激光器波长影响出现时延波动问题。为解决以上问题,提出基于大数据的空间激光通信光纤时延波动测量方法。构建光载波传输模型,分析光纤时延波动的影响因素。采用... 空间激光通信光纤的传输频带宽、距离远且通信容量大,但是易受环境温度和激光器波长影响出现时延波动问题。为解决以上问题,提出基于大数据的空间激光通信光纤时延波动测量方法。构建光载波传输模型,分析光纤时延波动的影响因素。采用大数据技术测量时延波动,获得其初始测量值,通过卡尔曼滤波方法处理并提高测量值的精度,完成空间激光通信光纤时延波动的精准测量。实验结果表明,空间激光通信光纤距离不断增加时,时延波动量不断增大,研究方法测量结果与实际值具有较高拟合度,且对时延波动的跟踪精度高,不确定度保持在10ps以内。 展开更多
关键词 大数据技术 空间激光通信 光纤时延 光载波传输模型 卡尔曼滤波方法
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一条“喵星人”的视频从3100万公里外传回地球——激光通信:抵达深空的信息高速通道
10
作者 史诗 《中国科技财富》 2024年第1期84-85,共2页
一束跨越3100万公里的“光”给我们送来了这样一段有趣的视频:一只叫“土豆”的橘色虎斑猫追逐着一个移动的激光点玩要。2023年12月11日,美国国家航空航天局(NASA)“灵神星”号探测器首次利用激光将这段时长15秒的超高清视频从深空传输... 一束跨越3100万公里的“光”给我们送来了这样一段有趣的视频:一只叫“土豆”的橘色虎斑猫追逐着一个移动的激光点玩要。2023年12月11日,美国国家航空航天局(NASA)“灵神星”号探测器首次利用激光将这段时长15秒的超高清视频从深空传输到地球,打开了新的激光通信大门。 展开更多
关键词 激光通信 超高清视频 高速通道 激光点 深空 探测器
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La掺杂对用于空间激光通信的掺铒光纤辐射损伤效应的影响 被引量：1
11
作者 文轩 杨生胜 +7 位作者 高欣 折胜飞 王根成 冯展祖 王俊 银鸿 侯超奇 张剑锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期101-110,共10页
为验证La掺杂对于掺铒光纤抗辐照性能的影响,采用La掺杂光纤与无La掺杂光纤进行光纤辐照实验。使用60Co辐照源在常温下对光纤进行累积剂量100 krad,剂量率6.17 rad/s的辐照实验。结果发现,La掺杂光纤在1200 nm处损耗为0.03067 dB(km... 为验证La掺杂对于掺铒光纤抗辐照性能的影响,采用La掺杂光纤与无La掺杂光纤进行光纤辐照实验。使用60Co辐照源在常温下对光纤进行累积剂量100 krad,剂量率6.17 rad/s的辐照实验。结果发现,La掺杂光纤在1200 nm处损耗为0.03067 dB(km·krad),相比于无La掺杂光纤0.03953 dB(km·krad)更低,且La掺杂光纤在辐照环境下的增益变化更小。通过光纤吸收谱和EPR谱辐照前后的对比,确定了Al-OHC缺陷为影响光纤辐致损耗的关键因素。La掺杂可以在一定程度上代替Al作为Er离子的分散剂从而增强光纤的抗辐照能力,且La掺杂对光纤的增益性能不会产生负面影响。该研究可为后续特种光纤在空间应用中的抗辐射加固设计提供参考。 展开更多
关键词 激光通信 掺铒光纤 辐射效应 Γ辐照 镧掺杂
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空间激光通信现状、发展趋势及关键技术分析 被引量：71
12
作者 姜会林 安岩 +6 位作者 张雅琳 江伦 赵义武 董科研 张鹏 王超 战俊彤 《飞行器测控学报》 CSCD 2015年第3期207-217,共11页
针对目前空间激光通信的背景需求,介绍了国内外星、空、地、海等平台间的空间激光通信研究与试验现状。通过对空间激光通信现状的分析,并结合科研实践,归纳出空间激光通信的高速率、网络化、多用途、一体化、多谱段5个未来发展趋势。在... 针对目前空间激光通信的背景需求,介绍了国内外星、空、地、海等平台间的空间激光通信研究与试验现状。通过对空间激光通信现状的分析,并结合科研实践,归纳出空间激光通信的高速率、网络化、多用途、一体化、多谱段5个未来发展趋势。在此基础上,从空间激光通信系统的光学结构、通信收发以及环境影响等方面,着重分析了高质量光学系统设计、高精度捕获对准跟踪、大气信道影响补偿、高速率高功率发射、高灵敏度低误码探测、一对多通信网络、平台振动与姿态补偿、器件部件空间适应性8项关键技术,并提出相关技术的解决方法和途径,进而给出须进一步深入研究的方向,展示了空间激光通信良好的应用前景。 展开更多
关键词 深空光通信 空间激光通信 星载激光通信 机载激光通信 激光通信网络
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Ce掺杂对空间激光通信掺铒光纤的耐辐照影响研究
13
作者 文轩 王根成 +7 位作者 高欣 冯展祖 安恒 银鸿 王俊 折胜飞 侯超奇 杨生胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期292-302,共11页
辐照环境下掺铒光纤性能下降严重影响了其在空间环境中的应用,而Ce可以凭借其变价能力抑制光纤的辐致损伤效应。利用螯合物气相沉积法制备了不同Ce掺杂量的掺铒光纤,在常温下使用^(60)Co辐照源对光纤进行了累积剂量100 krad、剂量率6.17... 辐照环境下掺铒光纤性能下降严重影响了其在空间环境中的应用,而Ce可以凭借其变价能力抑制光纤的辐致损伤效应。利用螯合物气相沉积法制备了不同Ce掺杂量的掺铒光纤,在常温下使用^(60)Co辐照源对光纤进行了累积剂量100 krad、剂量率6.17 rad/s的辐照实验。通过吸收损耗谱的测试发现Ce掺杂含量高的光纤在辐照后损耗为419.185 dB/km@1200 nm,且荧光寿命变化量减小了0.578 ms。通过切片芯层透过率及电子顺磁共振测试发现Ce掺杂可以有效降低光纤中Al和Ge相关的色心缺陷数量。最后通过增益测试验证了Ce掺杂对掺铒光纤抗辐照能力的改善,辐照后高Ce掺杂的光纤比未掺杂Ce光纤的增益高出4.15 dB。实验结果表明,Ce掺杂可以有效增强掺铒光纤抗辐照性能,这一结论对掺铒光纤在太空中的应用具有重要意义,该研究结果能够为后续掺铒光纤的耐辐照加固及其在空间中的应用提供参考。 展开更多
关键词 辐射效应 抗辐射加固 掺铒光纤表征测试 空间激光通信
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国外空间激光通信技术的发展现状与趋势 被引量：11
14
作者 王燕 陈培永 +2 位作者 宋义伟 付森 牛俊坡 《飞控与探测》 2019年第1期8-16,共9页
为了满足日益增长的大数据量、高速数据传输速率的需求,NASA、ESA、JAXA等航天机构正在开启空间激光通信技术的时代。各国纷纷在GEO-LEO、LEO-LEO、LEO-地面,以及地-月等不同轨道验证了激光通信终端的在轨性能。介绍了国外开展的激光通... 为了满足日益增长的大数据量、高速数据传输速率的需求,NASA、ESA、JAXA等航天机构正在开启空间激光通信技术的时代。各国纷纷在GEO-LEO、LEO-LEO、LEO-地面,以及地-月等不同轨道验证了激光通信终端的在轨性能。介绍了国外开展的激光通信技术演示验证试验情况,重点介绍了以月球激光通信演示验证试验(LLCD)为代表的深空激光通信技术,以及以半导体星间链路为代表的星间激光通信技术。通过阐述国外激光通信技术的发展现状,分析了激光通信技术的未来发展趋势。期望通过该技术的研究,对我国激光通信技术的发展提供参考借鉴。 展开更多
关键词 激光通信 深空激光通信 星间激光通信 中继激光通信
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大气激光通信载波光信号接收过程中光斑检测技术研究
15
作者 徐培玲 王玉 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第5期1230-1235,共6页
大气激光通信载波光信号在接收信息时,信息中存在大量光斑噪声,降低了激光通信质量。为此,提出大气激光通信载波光信号接收过程中的光斑检测技术。通过去噪处理获取光信号转换图像中的光斑,结合Retinex原理增强光斑图像;使用阈值分割方... 大气激光通信载波光信号在接收信息时,信息中存在大量光斑噪声,降低了激光通信质量。为此,提出大气激光通信载波光信号接收过程中的光斑检测技术。通过去噪处理获取光信号转换图像中的光斑,结合Retinex原理增强光斑图像;使用阈值分割方法提取光斑形状,并借助几何纠正方法修正光斑形状;利用Hough变换算法将光斑图像从空间域变换至参数空间中,通过光斑的极值点检测确定光斑曲线参数,计算激光光斑变形值,实现激光的光斑检测。实验结果表明,使用该方法检测激光光斑时,检测时间短、检测效果好。 展开更多
关键词 大气激光通信 波光信号 接收过程 光斑检测 技术研究
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基于双光楔棱镜的激光通信伺服机构研究
16
作者 王伟 邢振冲 《中国宽带》 2023年第3期19-21,共3页
无线激光通信因其在码元速率、信道容量、传输距离等方面的优势而得到迅速发展和广泛应用,为了提升无线激光通信载荷对星载和机载等不同平台的适配性,激光通信载荷逐渐向着轻小型化方向发展。伺服扫描机构是激光通信过程中的重要环节,... 无线激光通信因其在码元速率、信道容量、传输距离等方面的优势而得到迅速发展和广泛应用,为了提升无线激光通信载荷对星载和机载等不同平台的适配性,激光通信载荷逐渐向着轻小型化方向发展。伺服扫描机构是激光通信过程中的重要环节,扫描捕获单元的轻小型化设计成为亟待解决的问题。基于旋转双光楔棱镜的扫描捕获单元摒弃常规的机械伺服转台,通过棱镜绕公共旋转轴的独立旋转实现大视场光束偏转。本文通过建立双光楔棱镜物理模型,基于几何光线追迹构建光束指向模型并分析旋转双光楔棱镜光束扫描模式,为激光通信载荷的轻小型化研制提供一定的参考和指导。相比于一阶近似模型,非近轴光线追迹模型对光束偏转的表征更加精准,通过优化棱镜的旋转角速度和初始角度可以实现对全视场任意轨迹形式的光束扫描覆盖。 展开更多
关键词 激光通信 双光楔 光束偏转 光束扫描
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单波长激光通信终端的隔离度 被引量：1
17
作者 高伟饶 董科研 江伦 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1137-1148,共12页
单波长激光通信终端之间数据通信时,信号传输与接收间良好的隔离性能是建立双工双向激光通信的关键。本文针对单个激光波长激光通信端机的传输与接收方案,以及激光通信终端整体的通信性能,分析了关键元器件的表面粗糙度和表面清洁度水... 单波长激光通信终端之间数据通信时,信号传输与接收间良好的隔离性能是建立双工双向激光通信的关键。本文针对单个激光波长激光通信端机的传输与接收方案,以及激光通信终端整体的通信性能,分析了关键元器件的表面粗糙度和表面清洁度水平对激光通信终端隔离性能的影响。通过Harvey模型、ABg模型推导模型参数。利用TracePro软件对所设计的方案进行分析。得出以下结论:当信号传输通道中λ/2波片、λ/4波片和光学天线结构的表面粗糙度变好或者表面清洁度提升时,元件带来的后向散射会降低信号传输通道内的隔离性能。同时,激光通信终端隔离度的测量结果为77.86 dB,与软件仿真结果78.35 dB基本一致,这一结果可以应用于激光通信系统。 展开更多
关键词 激光通信 杂散光分析 隔离度 表面粗糙度 表面清洁度
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NASA月球激光通信演示验证试验 被引量：9
18
作者 郭丽红 张靓 +2 位作者 杜中伟 曹江 刘嬿 《飞行器测控学报》 CSCD 2015年第1期87-94,共8页
为满足日益增长的大数据量、高数据速率传输要求,NASA(National Aeronautics and Space Administration,美国国家航空航天局)正开启采用激光技术进行空间通信的新时代,并于近年相继开展了多项自由空间激光通信技术研究项目。针对该情况... 为满足日益增长的大数据量、高数据速率传输要求,NASA(National Aeronautics and Space Administration,美国国家航空航天局)正开启采用激光技术进行空间通信的新时代,并于近年相继开展了多项自由空间激光通信技术研究项目。针对该情况,重点介绍LLCD(Lunar Laser Communications Demonstration,月球激光通信演示验证)项目的系统组成和工作状况:该项目由NASA实施,首次采用激光作为载波在绕月飞行器和地面接收机之间进行双向激光通信,通过飞行演示验证了下行速率为622 Mbit/s和上行速率为20 Mbit/s的月地双向空间激光通信,以及端到端DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)数据传输,并验证了作为激光通信链路副产品的高精度测距技术,试验成果超出预期。最后展望LLCD后续发展,供我国相关研究工作参考借鉴。 展开更多
关键词 月球激光通信演示验证(LLCD) 激光通信 深空 空间通信 激光通信中继演示验证(LCRD)
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光通信 激光通信
19
《中国光学》 CAS 2005年第1期83-84,共2页
TN929．1 2005010638 星间激光通信系统=Laser intersatellite communication [刊,中]／吴春水(中国电子科技集成公司第27研究所.河南,郑州(450005)∥电光系统．-2004(3)．-10-14 阐述了星间激光通信的概念及特点,介绍了激光通信的发展... TN929．1 2005010638 星间激光通信系统=Laser intersatellite communication [刊,中]／吴春水(中国电子科技集成公司第27研究所.河南,郑州(450005)∥电光系统．-2004(3)．-10-14 阐述了星间激光通信的概念及特点,介绍了激光通信的发展及研究现状,并论述了星间激光通信的技术体系及关键技术。论述了我国在星间激光通信研究方面取得的成果,提出了我国在发展星间激光通信领域的建议。图3 参8(于晓光) 展开更多
关键词 卫星激光通信 星间激光通信 大气激光通信 无线激光通信 信道模型 信息学院 激光通信系统 性能分析 信道建模 路径选择
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一点对多点同时激光通信视轴姿态解算方法
20
作者 王利辉 张立中 +1 位作者 孟立新 白杨杨 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2919-2926,共8页
针对1点对多点同时激光通信光端机的小型化、轻量化、网络化的技术需求,该文简化了光端机上的多个陀螺,提出一种利用单陀螺实现多个光学视轴同时稳定的方案。为求解多光学视轴姿态,根据欧拉定理重新定义了每个指向镜的坐标系,建立了基... 针对1点对多点同时激光通信光端机的小型化、轻量化、网络化的技术需求,该文简化了光端机上的多个陀螺,提出一种利用单陀螺实现多个光学视轴同时稳定的方案。为求解多光学视轴姿态,根据欧拉定理重新定义了每个指向镜的坐标系,建立了基于转动4元数的多光学视轴姿态数学模型。为了求解该数学模型的参数,给出了相对应的4阶龙格库塔解算方法,并进行了“三子样”算法优化。最后,将数值解算结果与3种典型圆锥运动的真值进行比较,获得了不同指向镜视轴姿态的解算误差曲线。结果表明,在60 s仿真时间内4阶龙格库塔法对4个光学视轴姿态的联合解算精度优于10-4μrad,验证了该模型的有效性。经过“三子样”算法优化后,3种典型圆锥运动的解算精度分别提高了3个数量级、3个数量级和1个数量级,达到了精度优化的目的。该方法的提出,为捷联稳定技术在激光通信组网中的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 激光通信 1点对多点 转动4元数 多视轴捷联稳定
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