基于量子纠缠的空间信息传输系统研究

量子通信是一种无条件安全的信息传输方式. 提出了一种基于量子纠缠的空间信息系统. 该系统以平流层平台和地球同步卫星为量子中继站, 分发纠缠光子对. 利用量子纠缠在发信者与收信者之间建立通信链路, 使用量子隐形传态进行量子信息传输. 讨论了该空间信息系统的特性, 并对其信息传输性能进行了数值分析. 结果表明该系统能够安全有效地传输空间信息.      

量子导航定位系统中的捕获和粗跟踪技术

量子导航定位系统需要借助于空间量子卫星信息通信系统来进行信号的捕获、跟踪和对准(acquisition,tracking and pointing,ATP).ATP系统是空间量子卫星信息通信的重要组成部分,涉及到量子通信链路的建立以及中断通信链路的恢复;粗跟踪和精跟踪的相互配合,可以确保通信双方处于通信状态,达到期望的信号跟踪性能.本文详细阐述用于量子导航定位系统的空间量子卫星通信的捕获阶段和粗跟踪的相关技术,重点分析捕获阶段中的初始指向技术、扫描技术、捕获阶段的精度及其性能,以及粗跟踪阶段的精度及其性能指标等关键技术.     

中国科学家成功实现反事实量子通信

正相比传统的通信方式,量子通信以超高的安全性成为未来通信发展的一大方向。与我们熟知的基于纠缠原理的量子通信不同,中国科学家以一种更古怪的形式——反事实通信——实现了量子通信。这种不发送粒子传输量子态的效应也被称作量子芝诺效应。量子芝诺效应发生在不稳定的量子系统被反复测量时。中国科技大学的研究人员成功在不发送任何物理粒子的情况下     

美国成功发射的首颗新一代战术通信卫星

1背景及概况 美国军用卫星通信系统由美国国防部负责,分为窄带、宽带和受保护等三大部分,负责为美军提供空间多维信息链接.窄带系统采用特高频(UHF)频段,提供用户的话音、低数据速率、移动通信服务等;宽带系统采用X和Ka频段,主要解决大容量、高数据速率通信需求;受保护系统则采用极高频( EHF)频段,主要解决保密、抗干扰、防探测和防非授权进入通信需求,适用于保密通信.随着卫星通信技术在军事领域的广泛应用,以及美军在全球作战环境多样性和不可预测性的增加,包括“舰队卫星通信”( FLTSATCOM)、UFO等传统的窄带军用卫星通信系统愈来愈显示出其容量不足、抗干扰能力差等缺点,难以满足美军作战需求.     

威力强大的量子“矛”和“盾”

正未来的量子计算机与今天的超级计算机,就像大学教授与幼儿园的儿童。"天河二号"需要用100年计算的难题,它只需0.01秒。如果它能操纵1000个量子,也许就可以研究意识是怎么产生的。它是一个超级神偷,足以偷走人类赖以生存的一切。它是一张让信息"无条件"安全的网……尽管神秘、令人琢磨不透的量子力学还迷雾重重,科学家们却已经在开发利用量子世界。     

美国三大优先军事航天领域

航天司令部是美国军事航天的中心，它控制着6O多颗导弹预警、通信、导航、气象等各种军事卫星，为海、陆、空三军提供航天支持。美国航天司令部作战部部长RDeKok指出，当前航天司令部享有最高优先权的三大军事航天领域是：（1）天基红外系统（SBIRS——Space－BasedInfraredSystem），这是一种新式的导弹预警卫星，它能更好地追踪近程弹道导弹；2）军事通信，其目标是要在用更新的技术取代已过时的军事通信卫星的过程中，保持不间断的军事通信能力；3）改进型一次使用火箭（EELV——EvolvedExpendableLaunchVehicle），其目标是把…     

美国军事定位、导航与授时能力发展

<正>2013年8月,美国空军航天司令部发布了《弹性和分散空间体系》(Resillency and Disagg regated Space Architectures)白皮书,在全面分析美国正在以及面临的军事航天战略环境的条件下,提出了美国未来军事航天系统发展应采取的"弹性"与"分散"策略。作为美国重要的空间基础设施与军事航天系统,GPS在美国国家安全、军事作战能力和经济发展等领域均发挥着极其重要的作用。《弹性和分散空间体系》白皮书将对GPS系统的未来发展产生什么影响,GPS系统与美国军事定位、导航与授时(PNT)技术与能力将如何发展,是一个值得我们关注的问题。     

“呼啸”号发射3颗“信使”M卫星

<正>3月31日,俄罗斯"呼啸"KM型运载火箭在普列谢茨克发射场发射了"信使"M11~M13民用通信卫星和一颗军事卫星。"信使"M11~M13是"信使"D1M低轨卫星通信系统的第11~13颗卫星,由信息卫星系统(ISS)-列舍特涅夫公司研制。该系统拟由12颗卫星构成星座,用于俄偏远地区的通信和数据传输,为存储-转发式系统。"信使"M卫星采     

ESA与欧盟合作建设欧洲量子通信网络

<正>2019年4月9日,在欧盟数字日会议上,ESA和欧盟委员会通信网络、内容和技术总司(DG Connect)在欧盟委员会内部市场、工业、企业家和中小企业总司(DG Grow)代表的见证下,就合作设计欧洲量子通信网络签署技术协议。这标志着欧洲向建设高度安全的泛欧洲量子通信基础设施迈出了第一步。根据协议,量子通信基础设施地面部分将由DG Connect负责开发一系列量子通信网络,将机构用户     

“黄金时间”搞科研必有更大作为——量子科学实验卫星首席科学家潘建伟访谈

正中国科技创新能力特别是原创能力与发达国家相比还有很大差距。量子信息前沿研究领域在若干方向上实现了领跑,但暂时的领先地位一直伴随着发达国家激烈竞争。从科技大国走向科技强国,广大科技工作者责任重大。当初我们提出卫星量子通信的构想时,常常被人问及:美国有没有在做?欧洲的情况怎么样?但     

"俄罗斯电信"卫星通信系统

“俄罗斯电信”（Ｒｏｓｔｅｌｅｓａｔ,俄文为РОСТЕЛЕСАТ）多功能航天通信系统（ＭＫ－ＴＣ）,用于保证各种用途的全球通信与地球监控,是俄罗斯经济腾飞计划的组成部分。无论从经济角度上讲,还是从技术和政治角度看,建立ＭＫＴＣ系统都有重要意义,它可促进经济和社会的发展,恢复俄罗斯大国地位;加强俄罗斯的国家安全,包括信息、经济、政治和军事安全;在２１世纪利用信息技术加强俄罗斯中央与各地方,俄罗斯与独联体国家以及俄罗斯与国际社会的一体化进程。根据俄罗斯总统１９９６年７月３０日的第１１１１号总统令和１…     

“军事星”卫星系统

“军事星” (Milstar)的全称为“军事战略战术与中继卫星”,是一个由美国国防部主持的三军共同协作的军用通信卫星系统,目前正处于研制阶段。在美国,“军事星”卫星计划是由总统批准的少数优先计划中的一个,也是C~3I领域中第一个享有最高优先权的计划,从而可看出该卫星的重要性。该卫星系统具有最强的抗核加固能力、最强的抗电子干扰能力和生存能力,可进行远距离通信和星与星之问的通信。所以,一旦地面站停止工作或被摧毁,能利用其它卫星进     

卫星技术的发展趋势与创新思路

卫星技术是空间系统的核心 ,其发展水平 ,决定了 2 1世纪初空间系统的总体能力。1　通信广播类卫星技术通信广播类卫星是国外最早进入商业化的卫星领域 ,但迄今为止 ,卫星通信在全世界整个通信市场中的渗透率大约只占2 % ,其近期目标是达到 5% ,未来主要将与地面通信手段竞争。而实现这些目标的关键是技术发展与创新。军事通信广播卫星 ,在战时通信容量骤增的情况下 ,主要存在通信容量不足、抗干扰能力差等问题。为解决这些问题 ,提出了如下通信广播类卫星技术发展和主要创新思路。1 .1　高、中、低轨道卫星并行发展对于非全球性应用 ,主要…     

2018财年美在军事卫星上要花多少钱

<正>美国防部公开的2018财年预算申请文件,预算总额达到6391亿美元,其中用于军事卫星系统建设发展的总额超过20亿美元,涉及空军、海军、陆军、导弹防御局(MDA)以及国防先期研究计划局(DARPA)等众多机构。整体来看,美国军事卫星系统2018财年预算总额仍保持较高水平,投资重点聚焦现役系统升级改进、下一代系统筹划以及前沿技术探索等工作。2018财年,美国防部围绕通信、导航、导弹预警、军用气象等军事卫星系统领域,为主要军事卫星项目申请总经费约22.79亿美元,比2017财年增长     

美国弹性空间体系最新发展

正二战以后,美国始终将军事航天视为影响国家安全的核心基石,尤其在近10年,美国高度重视未来军事斗争形势和样式的研判,开始对军事航天体系进行重大转型调整。2013年起,美军连续发布两版白皮书,明确了美国新一代军事航天体系要向"弹性"转型发展,构建在未来强对抗环境下能够持续完成军事任务使命、有效应对太空威胁的军事航天体系。目前,相关论证和研发工作已经在美国国防部所属的各航天装备领域全面展开,一旦未来系统研发成熟并投入运行使用,美国航天系统将向真正的武器装备化方向发展,具备体系化、批量化和冗余化的特征。     

“墨子号”卫星提前实现全部既定科学目标

<正>日前,中国科学院在京召开新闻发布会,宣布"墨子号"量子科学实验卫星提前并圆满实现全部三大既定科学目标,为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。     

基于“鸿雁”星座的全球导航增强系统

正近年来,低轨通信星座系统及其应用成为国内外航天企业乃至资本大佬竞相发展的商业航天产业之一,为提高效费比,综合化卫星系统成为低轨通信星座的重要发展趋势。目前,美国已经在"下一代铱星"系统上实现了导航增强功能,中国航天科技集团有限公司近年发展的"鸿雁"星座也将融合导航增强功能。与"铱"卫星不同,"鸿雁"星座面向解决我国难以全球建站及现有多种增强系统的痛点,提出了天基全球监测、实时高精度和安全定位授时等发展方向,既向北斗提供全球监测数据服务,又向广大个人用户提供安全、实时高精度的PNT服务。低轨导航增强与星基增强系统(SBAS)、地基增强系统(GBAS)等传统的导航增强系统有着本质的区别,具有划时代的意义,将推动卫星导航增强迈向一个崭新的时代。     

论“北斗”卫星导航系统的法律风险及责任问题

正近年来,全球卫星导航技术飞速发展,在军事和民事领域得到了广泛应用,其对于国家的安全,社会的进步和经济的发展都具有重要的意义。随着全球卫星导航技术的不断发展和商业化程度加深,卫星商业导航面临着一系列法律的风险。以"北斗"卫星为例,潜在风险包括"北斗"导航系统给其他导航系统造成损害、给用户造成损害、给第三方造成损害,乃至位置信息可能被非法利用于信息犯罪或安全犯罪等,则需要依据相应的国际法和国内法来划分和承担法律责任。本文以"北斗"卫星导航系统作为切入点,以《刑法修正案(九)》《中     

卫星通信的新发展

<正>卫星通信是地球上的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信,具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点,在全球许多领域应用效果很好,尤其在军事上具有重要的应用价值。进入21世纪以后,新的设计理念的提出和新型技术的采用使得卫星通信系统的技术发展和应用水平又一次达到新的高度。