高速激光通信助力“羲和”探日

近日，中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和”号成功入轨，宣告中国正式进入“探日时代”。这颗卫星中有一位“宇宙萌新”——舱间高速激光通信单机。该设备由中国航天科技集团八院802所激光中心团队研制，在太阳探测科学技术试验卫星中负责舱间数据传输任务，这也是国内首个接入卫星平台的舱间无缆化激光数传设备，按计划将在轨工作三年。

 

 

据介绍，随着卫星应用技术的高速发展，空间激光通信技术应运而生。802所自2008年起便开始钻研空间激光通信技术，研制的产品也有多次在轨验证经验。

 

“以往都是搭载卫星进行在轨验证，采用间断开机的模式，这次跟随太阳探测科学技术试验卫星入轨，三年中将长期上电不间断工作。”802所所长助理、激光中心主任刘锡民介绍道。“利用激光在双超平台的两舱间实现高速、无接触式数据通信，在国内甚至国际上都是首创。”

 

激光通信子系统作为主要通道，将在卫星全寿命周期内执行舱间数据传输任务，包括各单机状态的遥测信息以及各种遥控指令。

 

以往，待卫星平稳入轨后，激光通信单机才会开机开展工作。太阳探测科学技术试验卫星由于双舱的特殊结构，在火箭发射到入轨的“主动段”，便需要激光通信单机加电投入使用，使平台综合电子能够对载荷舱的各单机进行状态监测和遥控。

 

型号主任师付森说：“这是802所承担宇航产品研制以来，产品首次作为平台单机，且要在主动段开始工作，需要经受住比较恶劣的环境挑战。” 为此，激光通信单机在无数次抗振动试验中久经考验。

 

在全新的通信模式下，激光通信子系统采用了一种特殊的光学设计方案，能够在两舱存在一定位移、摆角的情况下，实现双向无误码高速传输。

 

太阳探测科学技术试验卫星将对太阳进行高分辨率的光谱成像，会产生巨大的科学数据，而激光通信子系统具备高速的激光传输接口，可以将科学载荷数据传输速率提升到GHz，将星内数传带宽大大提高，为载荷的高清成像数据积累提供了有效保障。同时，单机设计了各类接口近10个，以实现高低速数据的快速组帧与解包，平台间数据传输更为流畅。

 

激光单机需要在轨长时间开机，采用了空间抗辐照、抗单粒子等设计，有效提高了可靠性及工作寿命。“通过可靠性设计，舱间激光通信设备在卫星上的表现，一定能给出一份令人满意的答卷。”项目组对他们的研究成果充满信心。

 

来源：中国日报网