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空间激光通信发展现状及组网新方法 被引量:28
1
作者 任建迎 孙华燕 +1 位作者 张来线 张天齐 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期143-150,共8页
针对现有无线电方法空间信息传输能力不足问题,简要分析了空间激光通信的优势,重点介绍了国内外空间激光通信的发展现状与计划,研究了空间激光通信的未来发展趋势。针对卫星小型化、网络化的发展趋势,提出了一种基于逆向调制技术的空间... 针对现有无线电方法空间信息传输能力不足问题,简要分析了空间激光通信的优势,重点介绍了国内外空间激光通信的发展现状与计划,研究了空间激光通信的未来发展趋势。针对卫星小型化、网络化的发展趋势,提出了一种基于逆向调制技术的空间激光通信及组网方法。结合我国空间激光通信发展现状与不足,总结并分析了相关领域的关键技术。 展开更多
关键词 空间激光通信 星间激光通信 空间中继 逆向调制 激光通信组网
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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:13
2
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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星间链路技术研究现状及关键技术分析 被引量:12
3
作者 刘向南 赵卓 +2 位作者 李晓亮 冷涛 谌明 《遥测遥控》 2019年第4期1-9,共9页
星间链路作为联通航天器的重要桥梁,是天基信息网络的重要组成部分。系统回顾星间链路技术的发展历程,总结星间链路的发展趋势及特点,分析发展星间链路应重点研究的关键技术,最后国外星间链路的发展经验,提出我国星间链路技术的发展建议。
关键词 星间链路 微波链路 激光链路 卫星通信 激光通信
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欧洲卫星间光通信发展现状 被引量:1
4
作者 刘华 胡渝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期552-556,共5页
介绍了欧洲航天署(ESA)在卫星间激光通信领域的历史、现状和未来,并给出了近年来ESA最大的投资项目———SILEX系统的具体规划、实施和研究进程。最后,还简述了ESA近年来的一些有关卫星间激光通信的关键元器件和系统... 介绍了欧洲航天署(ESA)在卫星间激光通信领域的历史、现状和未来,并给出了近年来ESA最大的投资项目———SILEX系统的具体规划、实施和研究进程。最后,还简述了ESA近年来的一些有关卫星间激光通信的关键元器件和系统技术的研制和发展计划。 展开更多
关键词 卫星间光通信 激光器 激光通信
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基于遗传蚁群融合算法的混合链路中继卫星资源调度研究 被引量:8
5
作者 邓博于 赵尚弘 +3 位作者 侯睿 赵卫虎 赵静 张曦文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期2211-2217,共7页
针对遗传算法容易陷入局部最优和蚁群算法初始信息素匮乏的缺点,提出将遗传和蚁群融合算法应用于中继卫星系统的资源调度问题。通过改进蚁群算法信息素的定义,利用基于时间窗口序号编码思想,给出中继卫星资源调度约束条件与目标函数并... 针对遗传算法容易陷入局部最优和蚁群算法初始信息素匮乏的缺点,提出将遗传和蚁群融合算法应用于中继卫星系统的资源调度问题。通过改进蚁群算法信息素的定义,利用基于时间窗口序号编码思想,给出中继卫星资源调度约束条件与目标函数并建立数学模型。仿真分析了融合算法、标准遗传算法和改进蚁群算法的优化特性,结果表明融合算法是解决中继卫星调度问题的有效方法。 展开更多
关键词 星间激光通信 微波与激光混合链路 中继卫星系统 蚁群遗传融合算法 资源调度
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卫星互联网星间激光通信的分析及建议
6
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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Principle demonstration of fine pointing control system for inter-satellite laser communication 被引量:5
7
作者 DONG YuHui LIU HeShan +2 位作者 LUO ZiRen LI YuQiong JIN Gang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第3期449-453,共5页
Due to high data rates and reliability,inter-satellite laser communication has developed rapidly in these days.However,the stability of the laser beam pointing is still a key technique which needs to be solved;otherwi... Due to high data rates and reliability,inter-satellite laser communication has developed rapidly in these days.However,the stability of the laser beam pointing is still a key technique which needs to be solved;otherwise,the beam pointing jitter noise would reduce the communication quality or,even worse,would make the inter-satellite laser communication impossible.For this purpose,a bench-top of the fine beam pointing control system has been built and tested for inter-satellite laser communication.The pointing offset of more than 100rad is produced by the steering mirror.With beam pointing control system turned on,the offset could be rapidly suppressed to lower than 100 nrad in less than 0.5 s.Moreover,the pointing stability can be kept at 40 nrad for yaw motion and 62 nrad for pitch motion,when the received beam jitter is set at 20rad. 展开更多
关键词 laser beam pointing control inter-satellite laser communication heterodyne laser interferometer differential wave-front sensing(DWS) technique
原文传递
无信标星间激光通信系统粗精复合扫描方法 被引量:2
8
作者 梅博 杨中华 李梦男 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期418-427,共10页
无信标星间激光通信系统无需额外设置信标光组件,直接采用小束散角的信号光进行瞄准捕获跟踪,有利于降低终端的质量、体积、功耗和制造成本等重要指标,满足商业航天和低轨卫星空间激光网络的发展要求。为了克服现有无信标激光通信系统... 无信标星间激光通信系统无需额外设置信标光组件,直接采用小束散角的信号光进行瞄准捕获跟踪,有利于降低终端的质量、体积、功耗和制造成本等重要指标,满足商业航天和低轨卫星空间激光网络的发展要求。为了克服现有无信标激光通信系统扫描时间长、捕获难度大的问题,综合考虑星上姿态变化、测量精度和终端安装定位误差等因素,对扫描不确定域进行了数值计算,设计了无信标扫描捕获流程,定量分析了粗精扫描机构控制带宽、扫描步长、规划路径与光束覆盖面积的耦合关系,提出了一种简单可靠的无信标粗精复合螺旋扫描方法。典型环境仿真结果表明,采用所提方法平均扫描捕获时长小于20 s,捕获概率大于95%,有效提升了无信标系统的扫描效率,可满足未来低轨卫星空间激光网络的快速建链要求。 展开更多
关键词 星间激光通信 低轨卫星 无信标 扫描方法
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一种轻小型、低功耗星间激光通信系统 被引量:2
9
作者 孟凡斌 吴刚 《光电技术应用》 2021年第2期18-24,共7页
针对当前微小卫星组网场景下的星间链路需求,提出了一种以小型化、低功耗为特色的低速率星间激光通信系统设计方案,介绍了空间激光通信领域的国内外发展现状,重点介绍了系统的设计思想,系统组成及各部分的核心设计要点及关键元件的选型... 针对当前微小卫星组网场景下的星间链路需求,提出了一种以小型化、低功耗为特色的低速率星间激光通信系统设计方案,介绍了空间激光通信领域的国内外发展现状,重点介绍了系统的设计思想,系统组成及各部分的核心设计要点及关键元件的选型,并对链路可行性进行了分析。 展开更多
关键词 星间激光通信 小型化 低功耗
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像差对星间激光通信系统高精度对准的影响
10
作者 向劲松 杨松 +1 位作者 马圣明 刘飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期380-384,共5页
为了减小ATP系统的像差对对准的影响,达到提高系统的对准精度的目的,文中以星间ATP系统中的高精度对准平台为基础,分析了激光器处于轴外发射状态时需要考虑的两个位置偏移量(离轴参量h/s和偏移参量ra),提出激光器的位置状态会对像差有... 为了减小ATP系统的像差对对准的影响,达到提高系统的对准精度的目的,文中以星间ATP系统中的高精度对准平台为基础,分析了激光器处于轴外发射状态时需要考虑的两个位置偏移量(离轴参量h/s和偏移参量ra),提出激光器的位置状态会对像差有着一定的影响。并通过数值仿真,分别分析了在存在激光器位置偏移量时各种像差对对准精度的影响情况。结果表明激光器发射的状态明显影响着像差对对准的影响程度,适当调节激光器发射状态有利于减小像差对对准精度的影响,进而提高对准精度。 展开更多
关键词 星间激光通信 激光器 像差 数值仿真 对准
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星间光通信系统中多样化波前畸变的小波重构
11
作者 刘同舜 谢宛青 朱进 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期121-125,共5页
用小波变换方法对星间光通信中的多样化波前畸变进行重构,并分析了小波重构方法的两项参考指标:重构精度和重构算法复杂度。基于对这两项指标的综合考虑,提出一种最优小波基函数的选取方法。仿真数据表明,利用最优小波基函数选取方法对... 用小波变换方法对星间光通信中的多样化波前畸变进行重构,并分析了小波重构方法的两项参考指标:重构精度和重构算法复杂度。基于对这两项指标的综合考虑,提出一种最优小波基函数的选取方法。仿真数据表明,利用最优小波基函数选取方法对波前畸变进行重构,较之传统的Zernike多项式拟合方法,具有重构精度高且计算量小的特点。 展开更多
关键词 星间光通信 多样化波前畸变 小波方法 泽尼克多项式
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卫星互联网星间激光通信链路传输与路由交换技术研究(特邀)
12
作者 常呈武 刘宏阳 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第7期62-67,共6页
随着低轨卫星互联网的迅猛发展,星间激光通信链路成为低轨大型星座互联互通的关键,也是用户接入卫星互联网实现全球范围内端到端交互的基础。与地球同步轨道的星间环网不同,由于低轨卫星的高动态性,造成星间链路需要不断动态重构,由此... 随着低轨卫星互联网的迅猛发展,星间激光通信链路成为低轨大型星座互联互通的关键,也是用户接入卫星互联网实现全球范围内端到端交互的基础。与地球同步轨道的星间环网不同,由于低轨卫星的高动态性,造成星间链路需要不断动态重构,由此带来空间节点的编址方式、交换路由方法等诸多技术难题,是目前该领域关注的热点。此外,用户终端通过微波链路接入卫星互联网,需要微波链路与激光链路之间的汇集和分发,也是迫切需要研究解决的重点难点问题。 展开更多
关键词 卫星互联网 低轨星座 星间激光通信链路 传输 交换
原文传递
基于标量衍射的星间相干激光通信外差效率研究 被引量:3
13
作者 丁科 李晓峰 赵华 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第1期95-99,103,共6页
针对本振光为高斯分布,接收信号光经望远镜聚焦后为艾里分布的情况,首先对高斯和艾里函数用数值计算的方式得到两种光斑最大外差效率:当艾里斑直径和高斯光束束腰直径之比为1.719时,最大外差效率为81.45%;然后介绍了光的标量衍射和Zern... 针对本振光为高斯分布,接收信号光经望远镜聚焦后为艾里分布的情况,首先对高斯和艾里函数用数值计算的方式得到两种光斑最大外差效率:当艾里斑直径和高斯光束束腰直径之比为1.719时,最大外差效率为81.45%;然后介绍了光的标量衍射和Zernike像差理论,分析了夫琅禾费衍射适用于相干聚焦光场的条件,计算了平面、高斯、艾里光场和Zernike像差的采样要求,对存在各种像差的光学系统的外差效率进行了仿真,分析了倾斜、离焦、像散、慧差、球差等基本像差及组合像差对外差效率的影响,结果表明:各种像差对外差效率的影响从低到高分别为像散、倾斜、离焦、慧差和球差;3dB外差效率损失对应相干系统的指标为跟踪误差优于1μrad(RMS),组合波像差优于0.1λ。研究结果对相干激光通信系统的链路损耗分配和光机系统的工程设计具有指导意义。 展开更多
关键词 星间相干激光通信 标量衍射 泽尼克像差 本振光 外差效率
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卫星光通信链路新型宽视场角捕捉方案探讨 被引量:5
14
作者 肖海桥 张量 汤俊雄 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期56-59,共4页
本文提出了一种在卫星光通信链路建立中利用原子滤光器多峰特性的新型捕捉系统方案,可以将原子滤光器等效带宽减少到0007nm,在实现宽视场角接收情况下进一步减少捕捉时间,并能满足卫星运动中的多普勒频移要求.此外本文讨论... 本文提出了一种在卫星光通信链路建立中利用原子滤光器多峰特性的新型捕捉系统方案,可以将原子滤光器等效带宽减少到0007nm,在实现宽视场角接收情况下进一步减少捕捉时间,并能满足卫星运动中的多普勒频移要求.此外本文讨论了该系统中原子滤光器等效带宽与接收视场角、信标发散角、最大捕捉时间等捕捉系统主要性能参数之间的关系. 展开更多
关键词 卫星光通信链路 原子滤光器 宽视场角捕捉
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激光星间链路终端技术发展与展望 被引量:3
15
作者 夏方园 汪勃 +5 位作者 张国亭 伍剑 张建华 陈祥 张福瑞 李瑶 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期175-183,共9页
激光星间链路主要用于卫星之间高速数传,是构建天基信息网络的关键技术。目前国外通信、遥感、导航和中继等卫星系统都已计划部署激光通信终端,激光星间链路技术已从在轨演示验证向大规模组网应用阶段发展。简要梳理了国际上现有组网卫... 激光星间链路主要用于卫星之间高速数传,是构建天基信息网络的关键技术。目前国外通信、遥感、导航和中继等卫星系统都已计划部署激光通信终端,激光星间链路技术已从在轨演示验证向大规模组网应用阶段发展。简要梳理了国际上现有组网卫星系统的激光星间链路终端技术发展情况,对激光星间链路的技术体制和终端分类进行了总结;侧重分析了我国激光星间链路终端技术发展现状及大规模应用面临的主要问题,针对重难点技术的解决途径进行了思考;对激光星间链路终端未来的发展趋势做了展望,尤其是轻小型化设计与实现、宽带化、一对多光学天线和网络化等技术发展趋势进行了分析。 展开更多
关键词 星间链路 激光通信 通信与测量 小型化 发展与展望
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基于OOK体制空间光非相干测距通信系统设计与实现 被引量:1
16
作者 汪逸群 汪精华 王阔 《微电子学与计算机》 2023年第8期64-72,共9页
面向商业航天用空间激光通信5~10 Gbps星间链路传输速率以及厘米级的星间高精度测距需求,本文分析了目前国内外使用的三种激光通信体制的特点以及应用场景,提出了一种新的OOK体制测距方法,采用FPGA+高精度鉴相器+ADC设计方案,降低了工... 面向商业航天用空间激光通信5~10 Gbps星间链路传输速率以及厘米级的星间高精度测距需求,本文分析了目前国内外使用的三种激光通信体制的特点以及应用场景,提出了一种新的OOK体制测距方法,采用FPGA+高精度鉴相器+ADC设计方案,降低了工程应用成本,试验结果表明测距精度小于1 cm;研制了采用本文方法的OOK通信测距单元原理样机,开展了5 Gbps通信码速率下测距精度试验验证,试验中记录了两台样机各自发送测量数据帧和接收测量数据帧的本地钟时间,通过信号处理方法消除系统误差,并开展了包括时钟及PPS不同情况下的测距精度测试、插拔光纤前后的测距精度测试以及断电前后测距精度测试等,测试结果显示各种模式下的测量距离测距精度均优于1 cm.本文的技术可用于星座组网星间激光通信终端的设计与研制中,将有效提升我国激光星间链路的通信及测距能力. 展开更多
关键词 OOK 星间链路 高精度测距 激光通信
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原子滤光器多峰及可调谐特性在卫星光链路捕捉系统中应用探讨 被引量:4
17
作者 俞水清 汤俊雄 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期861-865,共5页
从轨道方程出发 ,对影响卫星光链路接收机带宽的主要因素———多普勒频移进行了研究。在对法拉第反常色散滤光器 (FADOF)透射及调谐特性进行理论和实验研究的基础上 ,提出利用法拉第反常色散滤光器的多峰及可调谐特性的多种新方案来适... 从轨道方程出发 ,对影响卫星光链路接收机带宽的主要因素———多普勒频移进行了研究。在对法拉第反常色散滤光器 (FADOF)透射及调谐特性进行理论和实验研究的基础上 ,提出利用法拉第反常色散滤光器的多峰及可调谐特性的多种新方案来适应不同轨道捕捉点的需要。滤光器带宽典型数据为 0 0 1nm~ 0 0 2nm。 展开更多
关键词 卫星光通信链路捕促系统 法拉第反常色散滤光器 多峰 调谐 多普勒频移原子滤光器
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采用原子滤光器可调谐特性的新型卫星光通信捕捉方案研究 被引量:1
18
作者 俞水清 汤俊雄 肖海桥 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期423-425,共3页
本文提出了在卫星光通信链路中利用原子滤光器可调谐特性的新型捕捉系统方案 ,可以将原子滤光器带宽的典型值减小到 0 0 1nm ,该方案可以适应低轨道卫星 (LEO)到同步轨道卫星 (GEO)任意可见时刻建立链路的需要 。
关键词 卫星光通信 捕捉 原子滤光器 调谐 卫星通信
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