北斗卫星区域组网完毕激光技术新发展

2012-11-01 01:41

　　国外针对大气扰动对卫星光通信的影响也进行了许多研究。

　　美国中佛罗里达大学1999年提出了一个新型的相干阵列探测系统，该系统能够消除激光通信中由于大气扰动和目标移动所造成的相位起伏和多谱勒频移，同时解决了光电相位锁定环路所造成最大频率限制问题。这种方案应用了一束参考激光和一束偏振方向不同的信号激光作为发射光束，接收信号通过偏振光分束和一个二阶混频，由多个独立接收器接收的相干滤波信号能自动地同相，获得发射信号并消除激光通信中由于大气扰动和目标移动所造成的相位起伏和多谱勒频移。该方案使系统更加适用于激光通信。

　　1999年萨里大学通信系统研究中心通过恒星观测测量大气扰动的方案，对通信系统所在地大气扰动的预先观测对于工作于大气中的光学系统设计是非常重要的，恒星观测是一种有效且方便的方法。通过这种方案可以测量大气扰动层的高度，水平平均风速和折射率。

　　相对美国和欧洲而言，日本在卫星光通信研究方面起步较晚，但日本后来发展迅速。日本的两个计划——ETS-VI和OICETS计划是两个十分引人注目的空间光通信研究计划。

　　ETS-VI计划旨在进行星地之间的空间光通信实验，且已于1995年7月成功地在日本的工程试验卫星ETS-VI与地面站之间进行了星-地链路的光通信实验，这是世界上首次成功进行的空间光通信实验。此举使日本一跃而居空间光通信研究领域之首位。日本和欧州航天局还利用各自研制的、装于各自卫星上的空间光通信终端，合作进行空间光通信系统的空间实验，这进一步显示出空间领域逐步走向国际合作化的趋势。日本星地链路光通信实验的成功，进一步证明了空间光通信中难度最大的链路——星地链路的可行性。此外，日本还在OICETS计划中，积极研制专用于进行空间光通信系统实验的小型光学星间通信工程试验卫星(OICETS)。OICETS只携带光学终端、质量为500kg，它将在500km的低轨道上运行。OICETS的目的是在空间对空间光通信的探测、跟踪等光学技术及光学装置进行实验，以评价及改进空间光通信技术及装置。

　　载有激光终端的OICETS卫星于2005年8月24日成功升空，该卫星现在改名为KIRARI，该低轨卫星于 2005年12月9日首次成功地与ARTEMIS卫星进行了双向激光通信实验，这使得卫星光通信技术向实用化方面又迈出了一大步。2005年12月以来，该卫星一直在进行日常激光通信试验，取得大量有关星间光通信技术的宝贵资料。其总系统组成包括NASDA的OICETS（KIRARI）卫星、数据中继卫星（DRTS）、跟踪控制中心（TACC）、国内跟踪通信站、EAS的ARTEMIS卫星和地面站。