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中国又攻克一航空通讯技术 领先欧洲4年多

时间:2017-07-10 来源:中国集群通信网 作者:无名高地 点击:

欧洲从2009年开始就想建立激光中继网络 可到了2016年才发射第一颗实验卫星 落后中国4年!欧洲从2009年开始就想建立激光中继网络 可到了2016年才发射第一颗实验卫星 落后中国4年!

  在现代战争中,最关键就是通讯,如何能够尽可能在远距离内进行高容量的通讯,并且不受到任何干扰,这才未来的战场上的最关键一环。不过传统的电磁波通讯方式,短波、超短波等无线电型号频率低,信号指向性也不好,容量也有限,很难满足在未来战场上大容量通讯需求。而卫星通讯方式则存在延时大,依赖天基卫星系统的情况。有没有可能有一种通讯模式,既可以保持通讯的可靠性,同时几乎无法被人所截获,而且还是大容量通讯呢?

星地激光通讯已经不再是难点了星地激光通讯已经不再是难点了

  激光通讯的出现,就迎刃而解。激光通讯最大的的特点就是它是人造光源,通信容量大,而且保密性好。只有发射和接受方之间才可以通讯。不过现在的激光通讯存在一个难题,基本上的模式是天-地、天-海之间的才能使用。稍微复杂一些的海面上的激光通讯就必须要在视距内才能完成。这就是激光的局限性,直线传播,并且受到了大气的影响。如果达到了10公里以上的距离,则非常容易受到云、雨、雾、雪的影响。再加上双方的相对位置如果不确定,根本无法完成稳定的通讯流程,这也成为了现代军事通讯中的一个难点。

可飞机和飞机之间的激光通讯难度就大了 但是攻克了未来意义更大!可飞机和飞机之间的激光通讯难度就大了 但是攻克了未来意义更大!

  就在上周,中国的两架运-12小型运输机之间,完成了一次具有里程碑意义的航空通讯技术实验。在144公里的距离上,两机进行了带宽可达2.5Gbps的机载激光通讯。这是什么概念呢?意味着两架飞机之间如果要传输一部1080P的高清电影,仅仅需要1分钟。要说这项技术的意义到底有多大?想象下,一架歼-20或者多架隐身轰炸机在激光通讯卫星和无人机的数据中继下,可以不打开雷达和接受任何电磁信号保持电磁静默的前体下,实现实时更新和跟踪目标动态,还可以在敌方没有任何察觉前,在防区外发射精确制导武器或者远程空空导弹,摧毁敌方的关键节点,这种能力也可以称作”全电子静默隐身攻击“。而激光通讯就是完成这样任务的最理想手段。

运-12不过就是小飞机,能够让小飞机完成这样的144公里的通讯任务 难度可想而知运-12不过就是小飞机,能够让小飞机完成这样的144公里的通讯任务 难度可想而知

  而且,不同于以往的地面跟太空的卫星之间联通,或者可视距离内的直线激光通讯,在飞机上使用激光通讯系统需要克服两架飞机之间相对动态不稳定:稍微有点气流扰动,通讯就可能会中断;而且因为是在飞机上使用,尤其运-12最大商务载重能力也就只有2吨多,意味着这套设备的个头需要尽可能的小,功率也无法跟陆基激光通讯系统那样大。如何平衡功率、能耗、稳定,这三大几乎矛盾的参数,是这项技术核心点。

这类技术中国已经和量子通讯技术融为一体这类技术中国已经和量子通讯技术融为一体

  不过,这并没有难道中国的科研技术人员。这项专门用于实现激光通讯持续通讯连接的技术,被称为APT技术。由“捕获体”-“指向”-“跟踪”三个部分组成。简单的讲,先使用一束低功率激光进行扫描,确定双方的位置,随后交给指向系统建立连接,最后由跟踪系统完成通讯过程。过程有点类似于大家用手电筒打灯光讯号:首先,你打开手电,确定对方的位置;等双方都捕捉到对方位置;然后开始交互,完成通讯。这个过程说起来很简单,可实际上确是一个相当复杂而且精密过程。镜头差出去1分,就可能出现几十公里的误差,导致通讯失败。所以这个特别考验的是,研究方在精密光学、精加工、姿态控制和算法、激光器等等诸多系统上的功底。而显然,中国现在已经攻克了相应的技术难点。

光学元件 激光器设计 算法和控制....全部都是高精尖科目 只有大国才能玩得转光学元件 激光器设计 算法和控制。。。。全部都是高精尖科目 只有大国才能玩得转

  并且,中国在激光通讯技术领域可谓是功底深厚。早在2000年左右,解放军就装备了大气层内激光通讯系统。随着近些年代来量子通讯技术的热络,激光通讯和量子通讯的结合更是获得了突飞猛进的发展。在2012年,中国就完成了卫星和地面的激光通讯测试网的组建,这项由哈工大组织的通讯工程,当年就实现了500Mbps的通讯带宽。要知道欧洲可是到了2016年才成功发射自己的激光通讯卫星实验平台,在2016年的1月,欧洲数据中继卫星系统(EDRS)的第一颗卫星才升空,对比中国已经落后了4年!

看起来有点土掉渣的画面 其实是中国造地激光通信系统的一个雏形看起来有点土掉渣的画面 其实是中国造地激光通信系统的一个雏形


  对于中国取得的成绩,连俄罗斯都感到不太适应。毕竟在早期的空间站对接使用的高精度激光雷达,中国还从俄罗斯进口过一套,可现在在“量子星地通讯”“激光天地通讯”“激光远距离通讯”等多个领域,俄罗斯已经远不及中国了。俄罗斯科学院圣彼得堡科学中心的专家阿列克谢·亚布洛科夫早在2014年就曾经来到中国,跟中国进行了技术交流,这几年中俄之间在量子通讯地面站建设上正在进行磋商,俄罗斯希望能够成为中国量子通讯空天网络中的重要一环-首个位于中国之外的量子通讯节点。

  显然随着中国在量子通讯技术的蓬勃发展,会反向助力中国在激光通讯领域获得更多更新的突破,未来激光通讯不仅仅会装备歼-20、轰炸机,还可以装备到任何想要通讯的平台上,一个全新的激光通讯网络正在展开中。(作者署名:无名高地)



(中国集群通信网 | 责任编辑:李俊勇)

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