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《深空探測激光通信技術發(fā)展研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、V01.22No.2航天器工程第22卷第2期94SPACECRAFTENGINEERING2013年4月深空探測激光通信技術發(fā)展研究羅建將1李洪祚1唐雁峰1郝子強1丁長虹1’(1長春理工大學空間光電技術研究所,長春130022)(2空軍航空大學,長春130022)摘要對美國深空探測活動中應用的激光通信技術進行了總結,說明當前深空光端機正向著更加集成化、輕型化和多功能化的方向發(fā)展;重點對深空激光通信中的捕獲跟蹤瞄準、接收和調制等關鍵技術進行了分析;針對中國激光通信的發(fā)展和應用提出了建議,如突破激光器和高速率調制器等關
2、鍵技術,深入研究新型編碼算法等。關鍵詞深空探測;激光通信;關鍵技術中圖分類號:V11文獻標志碼:ADOI:lO.3969/j.issn.1673—8748.2013.02.018ResearchonLaserCommunicationTechnologyDevelopmentforDeepSpaceExplorationLUOJianjian91LIHongzu01TANGYanfen91HAOZiqian91DINGChanghon91’2(1InstituteofSpaceOptoelectronicsTech
3、nology,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)(2AviationUniversityofAirForce,Changchun130022,China)Abstract:TheAmericancommunicationslinktechnologyappliedtodeepspaceexplorationactivi~tiesissummarized,andthedevelopmenttrendsofdeepspaceo
4、pticaltransceiverareproposed,includinghigherintegrated,lightweightandmulti—function.ThekeytechnologiesofdeepspacelasercommunicationareanalyzedsuchasATP,receivingandmodulation.SomesuggestionsareputforwardforthedevelopmentandapplicationofthelasercommunicationinC
5、hina,suchaskeytechnologybreakthroughsinlasers,high—speedmodulatorandin—depthstudyofnewcodingalgorithm.Keywords:deepspaceexploration;lasercommunication;keytechnology引言目前,深空探測中數據傳輸采用射頻通信方法,其技術優(yōu)勢逐漸降低,已不能滿足深空探測中對高速率、安全、大容量傳輸數據的任務需求。而激光通信具有大容量、保密性強、輕便、小型化等優(yōu)點,且滿足深空高
6、速率通信要求,既能減小星載載荷體積、功耗,又可提高深空探測器的使用壽命,因而,近年來作為深空探測的重要信息傳輸手段得到了大力發(fā)展,成為大幅提高深空測控通信性能的新熱門技術。本文介紹了深空激光通信的發(fā)展,對其關鍵技術進行了分析,可為中國發(fā)展深空激光通信技術提供一定的參考。2發(fā)展情況深空激光通信技術的發(fā)展不是一步到位的。多國科學家在地面、大氣層和近太空進行了大量激光通收稿日期:201卜12—25;修回日期:2013—03一Ol基金項目:國家自然基金項目(60977052)作者簡介:羅建將(1986一),男,碩士研究生,
7、研究方向為光通信系統理論與無線通信技術。Email:baoluoaiyezi@126.corn。第2期羅建將等:深空探測激光通信技術發(fā)展研究信驗證試驗,為深空激光通信的實現提供了技術支持。歐洲航天局(ESA)早期致力于CQ激光器的無線通信研究,使調制速率達到了數吉比特每秒的量級;此后又研制了“半導體激光星間鏈路實驗”(SILEX)衛(wèi)星,該衛(wèi)星與日本“軌道間光通信工程試驗衛(wèi)星”(OICETS)完成了從星間單工到雙工的上百次通信試驗,充分驗證了不同軌道衛(wèi)星之間激光通信的可行性。美國在衛(wèi)星激光通信方面的試驗成果并不多,但
8、是在深空激光通信方面一直處于領先水平。下面主要對美國深空激光通信的發(fā)展加以概述。美國國家航空航天局(NASA)從20世紀70年代開始研究高碼速率的地球靜止軌道衛(wèi)星之間(GEO-GEO)光連接和低碼速率的深空光中繼技術。1992年,美國噴氣推進實驗室(JPL)開展了第1個深空光通信試驗——“伽里略光學實驗”(GOPEX)。這個試驗是在飛往木星的“伽利略”(Ga