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1、第29卷第6期光学技术Vol.29No.62003年11月OPTICALTECHNIQUENov.2003文章编号:100221582(2003)0620669206X光学星间链路技术112王朝晖,付伟,陈文新(1.燕山大学光电子系,河北秦皇岛066004;2.西安空间无线电技术研究所,陕西西安710000)摘要:通过卫星间直接通信实现数据中继是空间通信技术发展的一个重要方面。光学星间链路与传统的微波链路相比具有重量轻、体积小、功耗低等诸多优点,但在捕获和跟踪等方面也存在着巨大的困难。描述了光学星间链路的系统结构极其关键技术,包括通信收发机、捕获与跟踪、光源与
2、探测器以及空间应用的一些特殊问题。介绍了国际上几个主要研究计划的进展情况,并对光学星间链路的发展前景进行了综述。关键词:星间链路;卫星通信;空间光通信++中图分类号:TN927.2;V474.21文献标识码:AOpticalinter2satellitelinkstechnique112WANGZhao2hui,FUWei,CHENWen2xin(1.DepartmentofOpto2electronics,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)(2.XianInstituteofSpaceRadioTechnol
3、ogy,Xian710000,China)Abstract:Directcommunicationbetweensatellitesfordatarelayisanimportantaspectinfreespacecommunicationtech2niqueprogress.Opticalinter2satellitelinkshavetheadvantagesoflightweight,smallsizeandlowpowerconsumption.Thereare,however,formidableproblemsinacquisitionandtr
4、ackingsystem.Theconstructionoftheopticalinter2satellitelinksandkeytechniquesarediscussed,suchastransmitterandreceiver,acquisitionandtrackingsystem,laseranddetectors,andsomespecialproblemsinspaceenvironment.Theconditionoftheprogramsintheworldispresentedandtheprospectofopticalinter2sa
5、tellitelinksisreviewed.Keywords:inter2satellitelink;satellitecommunication;free2spaceopticalcommunication的有关星间链路的研究主要是指IOL。IOL是指由1引言地球低轨(LEO)到地球同步轨道(GEO)间的链路;尽管卫星通信技术已获得了巨大的发展,但目而ISL是指占据相同轨道的既可以是LEO也可以前还主要限于星地间的通信。远距离的信息传输还是GEO的卫星间的链路。必须经过地面站中继。如果能实现卫星间的直接通图1所示信,则将大大增强系统的连通性、灵活性、经济性
6、及是从LEO卫覆盖范围,这是星间链路研制的意义之一。星间链星到地面的数路的另一个意义在于对低轨卫星的通信支持。例如据中继IOL链军用侦察卫星、地球资源卫星、气象卫星等低轨道卫路的示意图。星。它们围绕地球运动,可以覆盖全球收集信息,但通过前向链路若要将这些信息实时传回地面,则必须在全球建设(指由地面经很多地面站,这不仅受到地域限制,而且也会使系统GEO卫星到造价激增。如果借助星间链路,通过地球同步卫星LEO卫星)可中继,则可以很好地解决这一问题。以迅速地重新未来的空间通信网络既包括轨道间链路安排LEO卫图1星间链路示意图(IOL),同时又包括星间链路(ISL)。
7、通常所说的星星的工作任务;通过返回链路(指由LEO卫星经间链路是IOL和ISL的总称。目前国际上所开展GEO卫星到地面)可实现全球数据的实时接收。X收稿日期:2003203231作者简介:王朝晖(19682),女,河北省人,燕山大学光电子系讲师,硕士研究生,主要从事空间光通信技术的研究。E2mail:wangzh@ysu.edu.cn669光学技术第29卷美国自1972年开始研制跟踪与数据中继系统约90dB,因此双工器的性能非常关键,必须将由于以来,它是目前唯一的实用数据中继系统。该系统散射或反射而混在发射光束中进入接收通道的杂光有S和Ka两种微波链路,它可以
8、为航天飞机、哈勃减至最小。来自另一颗卫
