NASA激光通信从月球传输数据破纪录下载速率达622Mbit／s

据物理学家组织网近日报道，美国国家航空航天局（NASA）月球激光通信演示（LLCD）创造了历史，使用脉冲激光束在月球和地球之间239000英里（约合384551km）的距离传输数据，下载速率破纪录地达到622Mbit／s。     

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。     

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。     

从EDRS看国外空间激光通信发展

正2016年1月30日,"欧洲数据中继系统"(EDRS)(即太空数据高速路)的首个激光通信数据中继有效载荷EDRS-A寄宿在"欧洲通信卫星"(Eutelsat)9B上进入地球静止轨道。EDRS将提供1.8吉比特/秒的通信速率,成为首个商业化运营的高速率空间激光通信系统(图1),标志着空间激光通信从在轨演示验证阶段迈入了工程化应用阶段。一、项目概况1.背景与需求当前数据传输量的指数级增长对卫星通信     

空间通信远距离非均匀天线组阵技术研究

介绍了用于深空通信的天线组阵技术中常用的SIMPLE和SUMPLE信号合成算法。根据远距离天线组阵的特点,采用符号流合成(SSC)方法对信号进行合成,用快速傅里叶变换(FFT)实现信号互相关来自适应地消除时差,用最小均方(LMS)误差算法实现最大比合成(MRC)。仿真结果表明:可实现300Mbit/s数据速率的信号接收,信号合成增益相对于理论增益损失在0.3dB以内,系统在信噪比(SNR)为-3dB的条件下仍能正常工作。文章采用的方法,可用于远距离非均匀天线组阵,也可用于具有较高数据传输速率的航天器通信。     

基于FPGA的半硬回收数据采集存储系统设计

文章介绍了基于FPGA的半硬回收数据采集存储系统的多片A/D数据编码技术、有限硬件资源下的大容量Flash读写技术、USB接口设计。利用VHDL语言和QuartusⅡ7.1软件完成了系统设计及软件仿真。实验表明:所设计的系统实现了16通道10 kHz的数据采样和存储,与计算机接口数据传输速率达8 Mbit/s,系统运行稳定可靠。     

俄罗斯完成了空间激光通信技术第一阶段的空间演示验证试验

<正>据俄罗斯国防工业综合体新闻网站2013年9月26日报道,俄罗斯首次实现了从低轨道航天器上沿激光通道以125Mbit/s和622Mbit/s的速率向北高加索的地面光学观测站传输信息的试验,此通道具有能存储最少两倍发射和三倍接收的激光源,未来能够提高到3.5Gbit/s或者更高,传输信息量每场次达到100     

波音公司完成转型卫星网络激光通信关键系统演示

波音公司近日宣布，在模拟空间环境中利用激光束演示了转型卫星通信系统卫星间的链接能力。此次与麻省理工学院林肯实验室合作进行的演示，实现了激光通信系统演示的第三个里程碑。计划共进行四次激光通信系统里程碑式演示任务。试验中，林肯实验室测试自由空间光学链接运行速度为40Gb／s，该速度能同时进行3000个高清晰电视信道广播，或约15000个普通电视信道广播。林肯实验室对波音公司硬件的性能、与美国政府新的激光通信系统协同性标准的兼容性，以及波音转型卫星光学调制解调器的性能进行了测试。     

应用激光搭建太空“互联网”

<正>据新华网2013年7月22日消息,目前,"国际空间站"的互联网带宽为300Mbit,但随着未来人类太空活动的增加,当前的网络带宽将不适应需求。NASA正在开发新型激光太空通信系统,以此来实现"太空—地球"远距、大数据通信。这一系统的主要部件包括激光器、望远镜、光学系统、探测器组合以及信号处理线     

欧洲SILEX计划及后续空间激光通信技术发展

介绍了欧洲半导体激光星间链路实验(SILEX)计划及其后续空间激光通信的概况,分析SILEX计划中瞄准、捕获与跟踪(PAT)系统的主要设备及其性能指标,研究其PAT策略,给出了星间、星地激光通信的试验结果;梳理出中国发展空间激光通信的关键技术,提出了中国对地观测卫星数据传输的初步方案设想。     

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。     

空间激光通信系统中的信道纠错编码技术

由于空间激光通信系统的信道状态和链路捕获跟踪的不确定性,多种形式的信道纠错编码技术正被广泛发展研究。结合空间激光通信链路中误码性能的主要影响因素,分别选择合适的编码方案进行分析。通过仿真实验可知,对于在大气结构参数为1.5×10~(-14) m~(-2/3)、风速为20 m/s的空地激光链路的环境下,在系统数据速率为2 Gbit/s、要求误码率为10~(-6)时,LDPC码结合交织码相对未编码系统有3 dB的等效编码增益,LT码相对未编码系统有3.8 dB的等效编码增益。提供了一种能快速生成、扩展和校验的编码和交织实现方法,以抵抗大气湍流的快速变化对系统性能产生的影响。     

美国“月球大气与尘埃环境探测器”

2013年9月613,NASA发射了“月球大气与尘埃环境探测器”（LADEE）,用以验证新一代月地激光通信技术和探测月球大气、尘埃环境等。     

应用数字签名机制的卫星移动通信数据传输方案设计及实现

为实现卫星移动通信数据传输,并改善数据传输的安全性,文章提出了应用数字签名机制的卫星移动通信数据传输方案。该方案结合地球静止轨道卫星移动通信接口标准第2版(GMR2)的通信机制,通过在数据帧中增加同步位解决数据传输过程中的同步问题,利用增加状态位和同步位的方式实现2.4kbit/s到3.0kbit/s的数据率转换,同时引入数字签名机制,提前验证通信双方身份的可靠性,进一步保证数据安全传输。通过设计实例和测试方案验证了数据传输方案的有效性。结果表明,该方案能保证数据在卫星移动通信网络中安全传输,可为卫星移动通信数据传输研究提供参考。     

“国际空间站”首次用激光传输数据

据新华网莫斯科2012年10月5日报道,俄罗斯联邦航天局当日宣布,“国际空间站”的俄罗斯舱段在本月2日首次通过激光将宽带信息传输到地面站,传输数据量为2．8Gbit,传输速率达到125Mbit／s。俄罗斯的空间激光通信系统由俄精密仪器制造系统公司和能源火箭航天公司共同研发。     

欧美航天局将演示验证月球激光通信任务

<正>据中国航天网2013年8月2日消息,2013年10月,ESA将在西班牙的天文台使用激光与NASA的月球轨道器通信。NASA的"月球大气尘埃环境探测器"(LADEE)于2013年9月发射,10月开始绕飞月球。LADEE携带一台可以发送和接收激光脉冲的终端。ESA特内里费岛上的光学地面站将得到升级,增加一个辅助单元,并与两台美国地面终端协同工作,将利用红外光束以前所未有的发射速率发送数据,其波长与     

一种简单易行的微机间文件数据传输系统

介绍一种既简单又容易实现的微型计算机间数据传输系统。此系统的优点是不增加任何硬件设备和资金费用,实现任何种类文件数据的传输。如果采用0.3mm的铜导线,其传输距离大约为350m,速率600bit/s～9600bit/s可调。这种文件数据传输系统对那些在一间办公室内具有单机作业的用户,或在一幢办公楼内经常需要互相传送文件数据而又无条件购买通信设备的用户来说是特别有用的。文章介绍了这种系统特点及硬件连接,给出了全部软件C程序。使用者只要装上软件程序即可实现双机间文件数据传输,效果令人非常满意。     

基于MPI的卫星遥感数据实时处理平台设计

针对高速率卫星遥感数据实时处理的要求,设计了一种卫星遥感数据实时处理平台。该平台采用分层设计思想,自上而下分为表现与控制层、业务处理层、基础服务层和应用支持层。结合消息传递接口(MPI)技术,构建了分布式实时并行处理平台框架。原型系统验证结果表明,该平台能处理下传码速率达450Mbit/s的双通道数据,单通道处理速率高达6Gbit/s。文章提出的平台设计应用于遥感卫星的地面检测系统,具有处理速度快、运行稳定的优点。     

一种具备星间链路的中轨对地观测星座设计

采用轨道高度为2165.6 km、回归周期为1天的太阳同步回归轨道建立了一个包含6颗卫星、具备星间链路的中轨对地观测星座。通过卫星自身的侧摆姿态机动功能,可以实现对同一目标1天之内的多次观测,以完成区域性准实时成像、灾害灾情监测等任务,极大地提高了观测的时间分辨率。在星座内部,相邻两颗卫星之间建立了5000 bit/s码速率测控和250 Mbit/s码速率数传的星间链路,能够充分利用单颗卫星在境内的可视弧段,通过地面与单颗卫星建立星地链路就可以同时完成与所有卫星的星地通信。     

基于激光高速通信信号的精密测量方法与性能分析

随着天基定位、导航、授时（Position，Navigation and Time，PNT）系统和天地一体化信息网络的建设，利用星间链路实现高速通信和高精度测量，构建天基信息网络和维持天基时空基准，对星间链路的发展提出了更高的要求。激光波束窄，方向性好，抗干扰能力强，可以实现更高的信息传输和更高的测量分辨率。通过激光星间链路的通信测量一体化设计，实现通信与测量功能的高度融合，共用相同的物理信道和信号设计，将会极大地提升系统性能，降低系统复杂性，从而实现载荷的小型化设计，这已成为星间链路的发展趋势。针对通信与测距一体化的需求，文章设计了基于高速通信信号的激光测量通信一体化方案，并对测量性能进行了理论分析；采用激光测量验证系统，对理论分析进行了验证。实验表明，在1Gbit/s的通信速率下，星间测量精度优于1mm，相比于目前微波星间链路测量，精度提升了30倍。