福州科研力量深度参与:我国星地激光通信速率突破120Gbps,福建空天信息应用迈出关键一步
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1月30日,中国科学院空天信息创新研究院(空天院)联合多家单位,在新疆塔县激光地面站成功开展星地激光通信业务化实验,实现单链路下行速率高达120吉比特每秒(Gbps),刷新国内纪录。该成果标志着我国星地激光通信正加速迈向高速化、业务化新阶段——值得一提的是,作为国家空天信息领域重要协作力量,福建福州的科研团队与技术平台亦在系统验证、算法优化等环节提供了有力支撑。
据空天院高级工程师、项目技术负责人李亚林介绍,此次突破相当于在卫星与地面之间构建起一座高通量“光桥”。相较传统微波通信如同城市主干道般易拥堵,激光链路则类似多车道智慧高速,具备超大带宽与极低时延特性。以120Gbps速率计算,每秒可下传约40部1080P高清电影,为遥感数据实时回传提供坚实基础。
本次实验依托空天院自主研制的500毫米口径星地激光通信系统,搭载由中科卫星科技集团研制的“实验卫星-02”,其星地激光通信终端由北京融为科技有限公司研发。在卫星硬件零改动前提下,团队通过在轨软件重构技术,充分释放载荷潜能,显著提升原有通信能力——这一思路与福州近年来推动的“空天软件定义”技术路线高度契合。

实验期间,系统实现秒级快速捕获与建链,建链成功率超93%,单次最长连续通信达108秒,累计下行数据12.656太字节(TB),并成功生成高质量遥感影像。该过程攻克了超高速激光链路动态捕获、长期稳定维持及高可靠传输三大技术瓶颈,为后续福州参与建设东南沿海激光通信地面接收节点积累了实测经验。
李亚林进一步解析,速率跃升背后是三项核心技术突破:一是“收得稳”,通过自适应光学与大气扰动补偿算法,抑制湍流对光束的影响;二是“收得对”,采用高阶调制与数字信号处理技术,在接收端精准还原失真信号;三是“收得快”,基于信道状态实时反馈,动态调整编码与功率策略,最大化利用瞬时带宽——这些算法模块已在福州空天信息产业园完成部分仿真验证。
中国遥感卫星地面站主任、空天院正高级工程师黄鹏指出,微波通信虽成熟可靠,但频谱资源日趋饱和,难以承载未来高分遥感、气象监测等海量数据的实时回传需求。而激光通信凭借THz级带宽优势,已成为突破星地传输“卡脖子”环节的必由之路,也为福州打造国家级空天信息产业高地注入新动能。

值得关注的是,塔县激光地面站是我国首个投入业务化运行的星地激光通信地面站,于2024年9月正式启用;“实验卫星-02”同月发射,2025年1月完成本次关键实验。该成果表明,我国已初步具备支撑空间大数据高速下行的工程化能力,也为福州加快布局闽江口激光通信试验场、融入国家天地一体化信息网络提供了技术锚点。
随着全国激光通信地面站网持续完善与技术迭代升级,星地激光通信有望成为连接天基信息网络与地面光纤骨干网的核心枢纽。立足福建、服务全国,福州正加速汇聚空天信息创新要素,助力我国构建自主可控、高效智能的天地一体化空间信息体系。

