NASA将利用国际空间站测试“激光通信光学有效载荷”

美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室计划于2013年下半年利用国际空间站对“用于激光通信科学的光学有效载荷”（OPALS）进行光学技术演示验证（见图1）。这项试验所验证的技术可将航天器通信的数据传输速率提高10～100倍,并为发展空间激光通信技术积累数据和经验。     

星载小型化激光通信终端技术研究现状及发展方向综述

针对微小卫星星间数传发展对载荷传输速率要求更快，平台体积重量和功耗约束更高的趋势，小型化激光通信终端是最优解决方案。文章介绍了激光通信系统常见组成、波长体制和终端构型，深入分析了美国、欧洲和日本等国外典型星载小型化激光通信终端技术发展现状，并介绍了星载小型化激光通信终端的应用前景。最后得出星载小型化激光通信技术的未来研究方向：一方面是激光终端的小型化、一体化和模块化的设计与实现，一方面是初始指向技术的研究。未来急需发展网络拓扑简单可靠，业务类型多样，传输手段灵活的激光集成通信网络，星载激光通信终端技术需具备组件可集成、功能可重构的功能。     

空间激光通信调制技术的研究进展

空间激光通信系统具有传输速率高、体积小、质量轻、功耗低等特点，适用于卫星高速数据传输。激光通信调制技术作为空间激光通信系统的一项关键技术，是影响系统通信性能的主要因素之一。首先，介绍空间激光通信调制技术的原理及其分类，并对其优缺点做比较分析，再对激光调制的关键技术进行阐述；然后，从发展阶段与应用环境角度对国内外已报道的空间激光通信调制技术研究进展进行总结；最后，对空间激光通信调制技术的发展趋势进行展望。     

NASA将验证三项深空探测所需技术

NASA官员8月22日宣布将拿出总共1．75亿美元来开展3项技术验证任务．分别用于验证3项将有助于未来空间探测的必备技术。即一种深空原子钟、一种巨型太阳帆设计和一种新型激光通信系统。这3项任务预计可在2015年前后发射。     

NASA与欧空局在国际空间站实验操纵地面机器人技术

据NASA网站2012年11月8日报道，利用NASA开发的“中断容错网络传输”（DisruptionTolerantNetworking）协议，NASA与欧空局（ESA）借助一种实验版本的星际互联网，成功地演示了在国际空间站上操纵地面上机器人的技术。这种演示的技术有可能使未来空间飞行器与另一个星球上居住设施之间开展互联网式的通信。     

天基信息传输分发体系中新频段及新体制梳理

文章介绍了激光通信、太赫兹通信和量子通信等新的通信频段及通信体制在天基信息传输分发体系中的应用前景。激光通信链路可用于构建未来空间骨干网,附加在激光链路上的量子光通信链路可以极大提升链路保密性能,太赫兹通信链路可能在未来卫星星座及伴随飞行集群内部高速数据交换场合提供大带宽及灵活组网的通信能力。各种新形式的链路技术结合起来,可以为天基信息传输分发系统提供支撑。     

NASA低成本集成电路宇航应用标准化研究

为实施低成本集成电路宇航应用、发展商业航天元器件,NASA在低成本集成电路的宇航应用方面持续开展研究。文章通过对NASA及其下属各机构在低成本集成电路宇航应用领域的最新成果和方向的介绍,阐述NASA针对低成本集成电路采取不同策略,并通过标准化项目的方式推进,以标准工作形式进行工程推广应用,包括制定新的质量等级、军民标准融合、跨领域低等级标准对标与风险控制等多种方式相结合。     

空间激光通信组网光端机技术研究

随着高分辨率观测技术的发展和高数据率信息传输的迫切需求,研究高速率激光通信的全光网络迫在眉睫。文章介绍了空间激光通信技术的优点及发展趋势,提出了可用于激光通信组网的几种光端机光学原理及系统方案,分析了多反射镜拼接形式光端机的APT控制模型,为空间激光通信链路组网提供了新的技术途径。     

现代小卫星的发展及轨道垃圾问题

文章首先综述半个多世纪以来传统和现代小卫星的技术发展,特别是现代小卫星在对地观测、通信导航、空间技术实验与演示、深空探测、军事等方面的应用取得很多成就,尤其是对地观测高分辨率成像系统取得了突破性技术成就;其次讨论小卫星所产生的轨道垃圾及其影响和处理;最后提出未来小卫星技术发展十个原则,对未来小卫星的应用作了展望。     

北京空间机电研究所60年技术成就与展望

文章介绍了北京空间机电研究所60年来在火箭技术、航天器回收与着陆技术、空间光学遥感技术以及空间激光探测技术、航空光学遥感技术、复合材料结构成型技术和空间火工装置技术方面所取得的技术成就,并对后续发展进行了展望。     

深度学习技术在空间激光通信中的应用

与射频通信相比，空间激光通信具有传输速率高、保密性能强、终端功耗低等优点，目前已成为当前通信领域的一个研究热点。同时，空间激光通信也面临着一些严峻的技术挑战，如大气湍流导致空间激光通信的信道情况十分复杂，复杂的信道会引发信号光强度起伏剧烈，信标光跟踪与瞄准困难，接收端的信号光场波前畸变严重等。为了提升空间激光通信在复杂信道环境中的性能，学者们将深度学习技术引入到空间激光通信系统中。多项研究表明，深度学习在空间激光通信的诸多方面表现出了优越的信息处理能力。对近年来深度学习技术在空间激光通信信号处理与检测，信标光捕获与跟踪以及波前畸变探测与校正等方面的应用做一全面梳理，并对用于空间激光通信的深度学习技术的前景进行展望。     

美国NASA的技术转让与应用计划

NASA应美国国会的要求,设立了技术应用计划,为利用航天科技成果制定了一系列政策,并成立了民用计划办公室,以便把航天科研成果推广到与宇航工业无关的其它工业部门中去。航天技术的转让已经对美国经济和工业的增长和社会福利起到了重要的作用,其成果不亚于NASA在开发空间方面的成就。     

NASA对私人宇航公司的政策浅析

<正>自后航天飞机时代起,美国国家航空航天局(NASA)开始引导私人宇航公司进入往返国际空间站(ISS)和近地轨道(LEO)的任务领域。通过包括航天法案协议(SAA)、"商业轨道运输服务"(COTS)、"商业补给服务"(CRS)、"商业乘员开发计划"(CCDev)、"商业乘员运输综合能力"(CCi Cap)等项目、协议或合同,NASA希望通过引入私人商业宇航公司,培育一个竞争性的商业航天市场,降低进入空间的成本。经过近10年的努力,以太空探索技术公司(Space X)为代表的一批私人宇航公司在NASA的支持、引导下,已取得了举世瞩     

空间激光通信网络中的全光数据合路技术研究

针对空间激光通信网络接入节点多路激光链路传输需求，基于高非线性光纤中四波混频参量效应，并结合色散控制，开展全光合路处理技术研究。采用VPI 10.0模拟平台构建了时间透镜全光合路系统，验证了4路速率为10 Gbps的差分相移键控DPSK（Differential Phase Shift Keying）信号光以及通断键控调制OOK（On-Off Keying）和DPSK混合制式信号光的全光合路可行性，并对全光合路技术实现中色散、光功率等关键参数对系统性能的影响进行了分析，为实际系统的设计和应用提供数据支撑。所提出的全光合路技术具有数据处理带宽大、通信制式兼容且系统复杂度低等优点，可有效降低空间激光通信网络的资源需求与载荷成本，为下一代空间激光骨干网的发展与全面应用提供有效技术支撑。     

航天技术在节能方面的二次应用

NASA按照美国空间法的规定,设立了技术利用局,以便把NASA的产品和技术扩大应用到国民经济各个领域中去。 为了节省宇航系统的能量,NASA马歇尔中心研制了功率因数控制器(PFC),它能使交流感应电动机的工作电压与它实际需要的电压相一致。把PFC和电动机连接以后,它能通过连续测量电压和电流之间感应相移来确定发动机负载的大小。当负荷变小时,PFC便使电压减到所需的最低限度,这样能节省8％～65％的能量。目前已有200多家公司从NASA得到了利用这项技术的许可证。     

NASA首个激光通信系统与月球探测器集成

据美国NASA网站报道,NASA开发了一个新型激光太空通信系统,能将卫星通信的速率提高到类似于地球上高速光纤网络的水平。"月球激光通信演示验证"(LLCD)的太空终端是NASA首个高数据速率激光通信系统,近期NASA艾姆氏研究中心将其集成到了"月球大气与尘埃环境探测器"(LADEE)航天器上。     

空间高速数据传输技术新进展

文章介绍了空间高速数据传输技术的发展动向,重点分析了遥感卫星、中继卫星、通信卫星和深空探测的高速数据传输技术动向。最后分析了空间激光高速数据传输技术的研究进展,并从未来技术发展和需求的角度提出了一些建议。     

科技成果

<正>NASA激光通信系统创地月数据传输新记录据NASA网站10月22日报道,NASA的月球激光通信演示(LLCD)创造了历史,其利用脉冲激光束完成了高达622 Mbit/s速率的地月(相距38.44万千米)数据传输。LLCD是NASA首个利用激光而不是无线电波的双向通信系统。它还演示了从新墨西哥州的主地面站,以20Mbit/s的速率,     

日本的空天飞机/RLV计划:目前形势和未来展望

在考虑了多种可能的未来空间活动并从经济，技术和政策上分析了经们对将来运载 的潜在需求以在服当前运载工具的缺点后，研制往返低地球轨道的低费用的完全可重复使用的新型航天运输系统将成为关键问题，这是受对可负担性和操作灵活性的明显要求所驱动的。在日本，国家宇航实验室（ＮＡＬ）实施了“空天飞机技术研究”计划，进行概念定义和发展所需的超音速技术，并在关键学科领域为未来航天运输系统的研制奠定了研究基础和开发能力     

国外宇航产品AIT相关标准综合分析

概述NASA宇航项目系统工程过程中的AIT(总装、测试和试验),从总装、测试、试验以及技术保证等方面对NASA、MIL等与AIT相关的标准进行了综合分析,得到几点启示.