zangyn 26-01-04 11:38
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星间激光通信各环节及厂商梳理

一. 星间通信概览

星间通信是卫星互联网实现全球覆盖、低时延、高带宽传输的核心支撑,主要分为微波通信、激光通信两种路线。

(1)微波通信:利用微波作为载波,带宽较低、功耗较大,主要用于早期低轨星座(如On­e­W­eb、铱星)。

(2)激光通信:利用红外激光作为载波,实现高速数据传输,当前已成为低轨星座主流星间链路(如星链、GW星座)。

二. 星间激光通信核心价值

(1)与星间微波通信比较

激光红外波段无需频谱授权;设备终端体积小、功耗低、带宽高、指向精度高、抗干扰能力强。

(2)与星地通信比较传统星地通信,低轨卫星点到点连接地面,跨区域通信需多次地面信关站转发,覆盖范围受限于地面站分布,盲区多、时延高。

星间激光通信通过星间互联构建太空骨干网,显著降低对地面设施依赖,实现全球无缝覆盖。

三. 星间激光通信组成

星间激光通信系统的核心是星载激光通信终端(OCT),商业星座通常配置4台/星。

3.1 四大组成模块

(1)光发射模块:激光器(产生激光载波)、调制器(将电信号调制到激光载波)、放大器(放大光信号)等。

(2)光学天线模块:天线(激光发射与接收)、反射镜(调整激光束方向)、波束成形器(将激光束聚焦为窄波束)等。

(3)捕获跟踪瞄准模块(ATP系统):信标光源(用于目标卫星定位)、跟踪机构(两轴万向节调整天线指向调整、压电陶瓷高精度姿态补偿)。

(4)光接收模块:光电探测器(将光信号转换为电信号)、解调器(从电信号中恢复出原始数据)。

3.2 工作原理

源卫星(电信号→光调制→激光发射)→接收端卫星(激光接收→光电转换→电信号)。

(1)信号调制:数据通过信源编码转换为电信号,并调制到激光载波,生成携带信息的光信号。

(2)激光发射:调制后的光信号通过天线发射,传输至目标卫星。

(3)波束捕获:接收端卫星通过天线捕获光信号,并通过跟踪机构补偿卫星姿态变化与轨道漂移,保持激光束的高精度对准。

(4)信号解调:光电探测器将光信号转回电信号,通过解调器恢复原始数据。

3.3 国内供应链

(1)OCT终端:航天电子、烽火通信、海格通信。

(2)组件:航天环宇(星载激光通信模块)、久之洋(光纤放大器)、金橙子(收购萨米特光电,布局ATP系统组件)。

发布于 山东