论述卫星光通信技术的发展与应用

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1、论述卫星光通信技术的发展与应用在现代化社会中，信息量的不断增加推动了通信技术的日益发展，促使通信技术运用的通信频段不断升级，最后形成了光波频段。因此，在航天事业中应用的卫星光通信技术的地位至关重要。卫星光通信技术是卫星通信技术中的新型技术类型。本文简单分析了卫星光通信技术的发展概况以及具体的应用，仅供参考。随着我国卫星技术的进步和社会对信息的需要，需要使用卫星进行信息传播的情况越来越多，为了保障信息的实时性和快速性，需要卫星通信过程中越来越高频段的使用。同时，现代化的卫星星座技术的提高也需要星间链路的建立，利用激光远胜于使用微波，但是激

2、光产生的降雨影响比较大。通过选择适当的波长和在不同的地点分设地面站的方式，可以有效地克服激光带来的不良影响。卫星光通信技术具有广阔的发展空间。一、卫星光通信技术的工作原理首先，在对地表X络系统中的通信信号进行处理后，经过编码和调控，将通信信号加载后使其进入地球上的激发发射设备中，促使激光脉冲的信号发出，发射的工作通过光学卫星天线进行。在大气层的通道处理后，借助通信卫星来负责接收信号、进行解调，在卫星上实现光通信技术，将信号转输到地面的光学卫星天线上继续工作、进行译码、解调的任务，进而达到两个卫星地球站的全光双工通信的目的。二、卫星光通信

3、技术的基本特征与一般的卫星微波相比，卫星光通信技术具有很多特征。包括：(1)拓展了新型的卫星通信渠道，扩大了卫星通信的容量，使数据传输的速度达到100Gb/s，而且运用卫星光通信技术具有潜在的优点。在现阶段，我国的卫星中的微波带宽度是2GHz(Ku波段和C波段)左右，但是激光的频带宽大于105GHz，通信设施中不会有多余信号的干扰。(2)减轻了卫星通信设备的重量，特别是对于卫星运载的设施来说，重量的减轻能够降低耗费的能源量。有利于延长卫星的使用年限，提高星上的处理效率。(3)增强了卫星通信过程的保密工作。使用激光进行卫星通信能够起到有效

4、的指向作用，而且发射过程中的激光束很窄，一般的发散角都属于毫弧级别的，因此在通信过程中具有良好的保密性。(4)卫星光通信技术能够有效的避开干扰因素，而且要优于卫星微波通信技术。(5)卫星光通信也具有明显的缺点。最重要的是激光星地链路受大气中的降雨、烟尘、雾霆的影响比微波大。三、卫星光通信技术发展的现状现阶段，卫星光通信技术已成为卫星技术中的研究热点之一。对于卫星通信X，实时通信必须建立星间链路。建立星间链路所采用的波段可有两种选择：微波波段和光波波段。目前，卫星微波通信使用的频段在300MHz到300GHz之间，而卫星光通信的频段为30

5、0THz。可见，采用光波段进行通信时的通信调制带宽可以显著增大，通信的数据率可达数Gb/s或更高。激光通信终端具有较小的终端体积和重量，极大的降低了发射成木，同时具有很强的抗干扰能力和保密性，又可减少地而站数量，因此卫星光通信技术已日益成为各国研究的重点，美国、欧洲、日木等已全而开展了此方面的研究，目前已进入空间试验阶段。随着低轨小卫星数量的显著增加，需要高数据率、低功耗、体积小、价格低的星上通信终端，激光星间链路终端正是满足了这种需求。而商业需求和空间信息高速公路的发展，对激光星间链路技术的要求更加迫切，这些商业需求已经成为美国和欧洲

6、等国激光星间链路研究的巨大推动力，并正促使其向商业应用转化。美国NASA正在寻求激光星间链路的潜在应用并作了相应计划，要求工业界要考虑实际需要生产，欧洲工业界也已开始了对可获利的激光星间链路市场的竞争。日本开展卫星光通信的研究尽管较晚，但是进展却很快。日木已于1995年利用装于ETS-VI卫星上的光通信终端成功地与地而站进行了光通信实验，尽管此次实验的数据率仅为1.04Mb/s，但这是世界上首次成功进行的星地光通信试验。日本的宇宙开发事业团(NASDA)还将与ESA共同进行卫星光通信的实验，实验将在日本的光学星间通信试验卫星与ESA的A

7、RTEMIS之间进行。然而，我国在卫星光通信领域的研究起步较晚展到实质阶段.与欧、美、日等国的差距较大。因此，我们必须高度予以重视，提高卫星光通信领域研究的投入。借鉴国外的经验，加快研究的进程，力争尽快赶上世界发达国家的研究水平。四、卫星光通信技术的应用1、数据中继如低轨地球观测卫星landsat，它所取得的庞大数据通过同步卫星TDRS(踉踪和数据中继卫星)传送到地球站。如果地球站直接接收中、低轨卫星所取得的数据，就必须在地面均匀地配置多个地球站，因为一个地球站可以接收的轨道范围有限。这样的系统将是非常昂贵的。而且在星上搭载数据记录设备

8、，当卫星进入地球站视野时传送所记录的数据。因记录容量有限。对于要不断获取多信道图象数据等庞大数据的系统并不合适。为此，引入通过同步轨道上的中继卫星。将数据传送到地球站的系统。该系统只需三顺同步卫星，就可覆盖