伴隨著5G的正式商用,國內(nèi)外研究機構(gòu)和標準組織對6G的研究布局也已陸續(xù)開啟。6G網(wǎng)絡的覆蓋范圍更加廣泛,將從地球進一步延伸到太空,實現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機載網(wǎng)絡等的無縫連接。6G網(wǎng)絡傳輸速率將達到5G網(wǎng)絡的10倍以上,峰值速率可達100 Gbit/s~1 Tbit/s;時延則比5G網(wǎng)絡縮短10倍,低至0.1 ms[1]。如何突破當前5G光纖網(wǎng)絡覆蓋范圍的限制,實現(xiàn)空間、海洋等更加復雜的業(yè)務傳輸場景,是未來6G技術需要突破的難題。
不同于傳統(tǒng)的微波衛(wèi)星通信,衛(wèi)星光通信的原理是直接通過激光在大氣或太空傳輸,從而實現(xiàn)信息的傳遞。與微波相比,激光具備多個方面的優(yōu)勢:激光通信可利用的頻帶寬度超過GHz,高達微波頻帶寬度總和的一萬多倍;激光通信使用頻段不受限制;通信設備的尺寸與波長成正比,因此激光衛(wèi)星通信設備的尺寸和重量遠低于微波衛(wèi)星通信設備,靈活性與可擴展性強;激光光束發(fā)散角小、方向性好,通信鏈路不易被截斷,具有較強的保密性。但在具備眾多優(yōu)越條件的同時,激光通信鏈路的穩(wěn)定性較低是衛(wèi)星光通信的缺點之一。造成衛(wèi)星光通信這一缺點的原因是由于信號在傳輸過程中無法改變鏈路方向,因此極易受障礙物的阻擋,而在通過大氣傳輸?shù)那闆r下將受到大氣條件的影響;且通信鏈路兩端平臺易受空間環(huán)境的影響產(chǎn)生震動和位移,從而降低了鏈路的穩(wěn)定性。總體而言,衛(wèi)星光通信大帶寬、組網(wǎng)靈活、保密性好等優(yōu)勢使其具備成為未來6G組網(wǎng)關鍵技術之一的潛力。
1 衛(wèi)星光通信發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 試驗驗證項目開展現(xiàn)狀
衛(wèi)星光通信的研究最早可以追溯到1967年,隨著激光器等硬件設備的發(fā)展,衛(wèi)星光通信的理論研究逐漸深入。在經(jīng)歷了早期理論研究階段之后,20世紀70年代,各研究機構(gòu)開始開展包括器件、終端、系統(tǒng)設計在內(nèi)的系統(tǒng)性研究;20世紀80年代開展的衛(wèi)星光通信研究主要針對星地鏈路;到20世紀90年代后才逐漸拓展到太空中衛(wèi)星間的光通信鏈路。在早期發(fā)展階段中,衛(wèi)星光通信的工程試驗大多為點到點,直到近年來商用項目的部署中才出現(xiàn)了星間的大規(guī)模應用。圖1以時間線的形式展示了國內(nèi)外衛(wèi)星光通信驗證項目的開展狀況。
由于技術難點多、設備研發(fā)價格高、試驗條件復雜等因素,衛(wèi)星光通信項目的研發(fā)對國家的科研能力、經(jīng)濟實力要求較高。美國、歐洲等國家/地區(qū)早在20世紀就憑借強大的綜合實力和資金支持,開始對衛(wèi)星光通信進行研究、開展試驗驗證項目,經(jīng)過長期積累,在早期就已實現(xiàn)了技術復雜度更高的星間鏈路試驗。
日本是衛(wèi)星光通信領域的后起之秀,雖然起步較晚,但技術發(fā)展和項目開展迅速,并且與歐洲合作密切,已經(jīng)開展了多次星地和星間驗證項目。我國涉足衛(wèi)星光通信領域的時間較短,前期開展的試驗項目以復雜度相對較低的星地鏈路為主,后期星間鏈路試驗的規(guī)模不斷擴大。
1.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
自衛(wèi)星光通信技術的相關研究逐步開展以來,衛(wèi)星光通信長期處在技術突破和試驗驗證階段。而在2015年美國SpaceX宣布開始布局“星鏈”(Starlink)項目,2019年正式將首批60顆衛(wèi)星發(fā)送入軌道,在星間采用衛(wèi)星光通信技術。大規(guī)模的衛(wèi)星光通信技術得到采用,才使衛(wèi)星光通信正式向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。自此,星座網(wǎng)絡開始吸引大眾的視線,并且呈加速發(fā)展的態(tài)勢,成為大國之間博弈的熱點。圖2為國內(nèi)外參與衛(wèi)星光通信領域研發(fā)的科研機構(gòu)、高校及企業(yè)的活躍度分布情況。
目前,美國、歐洲、日本以及中國的相關機構(gòu)及企業(yè)都具有較高的活躍度。尤其是美國,因為技術成熟度高且航天產(chǎn)業(yè)資本參與度高,在衛(wèi)星光通信領域內(nèi)的優(yōu)勢顯著。以美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)為代表的眾多科研機構(gòu)、高校以及企業(yè)都在積極參與系統(tǒng)性研發(fā)和試驗工作。其中,活躍度高的包括NASA、NASA下屬的加州理工大學噴氣動力實驗室、麻省理工學院林肯實驗室、SpaceX。美國的研究機構(gòu)和企業(yè)之間的合作非常緊密,技術大多實現(xiàn)互通,因此在很大程度上促進了美國衛(wèi)星光通信整個產(chǎn)業(yè)的活躍度。歐洲與日本的科研機構(gòu)之間的合作緊密,企業(yè)和科研機構(gòu)的研究方向也有所側(cè)重,企業(yè)偏向于終端研究,科研機構(gòu)大部分都在研究搭建整個衛(wèi)星光通信系統(tǒng),科研機構(gòu)活躍度明顯大于企業(yè)。此外,俄羅斯研制的星間激光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)已經(jīng)在空間站和航天器等平臺上得到了應用;以色列、法國、加拿大、韓國等也在積極探索這一領域,有望在不久的將來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上的突破。
2018年起,我國多個天基系統(tǒng)項目陸續(xù)公開,虹云工程、鴻雁工程、行云工程由航天科工、航天科技兩大集團主導,正式進行天基網(wǎng)絡的商用布局。除此之外,更多的企業(yè)力量在近幾年也加入了研究行列,主要開展終端研制方面的工作。
盡管衛(wèi)星光通信目前仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步階段,多數(shù)項目仍然以點到點的單鏈路通信形式開展試驗,大規(guī)模的星間商用部署仍在進行當中,但是將其應用為6G組網(wǎng)技術的潛力已經(jīng)被各大研究機構(gòu)和企業(yè)所挖掘,未來將在技術上進一步實現(xiàn)突破,使其具備更加成熟的產(chǎn)業(yè)應用條件。各國的產(chǎn)業(yè)生態(tài)也將進一步擴展,引導更多企業(yè)加入衛(wèi)星光通信技術與設備的研究行列。
1.3 標準化現(xiàn)狀
國內(nèi)外許多標準組織都開展了航天通信的標準化工作,不僅有傳統(tǒng)的航天標準組織,還有許多通信標準組織。其中,國際標準組織有航天數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(Consultative Committee for Space Data Systems, CCSDS)、國際標準化組織(International Organization for Standardization,ISO)、國際標準組織國際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union,ITU)和3GPP(3rd Generation Partnership Project);歐盟的標準組織有歐洲電信標準協(xié)會(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)、歐洲航天標準化合作組織(European Cooperation for Space Standardization,ECSS)、歐洲航天局(European Space Agency,ESA);美國的標準組織有國際自動機工程師學會(SAE International)、美國航天航空學會(American Institute of Aeronautics and Astronautics,AIAA)、美國國防部標準化局;中國的標準組織有全國宇航技術及其應用標準化技術委員會和全國通信標準化技術委員會(CCSA)。
航天數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會對衛(wèi)星光通信領域的標準化研究最為深入,2014年1月成立了光通信工作組,NASA擔任主席。該工作組的研究內(nèi)容包括:適合衛(wèi)星光通信的波長、調(diào)制、編碼、交織、同步和采集等方面的新標準研究;衛(wèi)星光通信鏈路中天氣數(shù)據(jù)的定義、交換和存檔標準研究等。截至目前光通信工作組已經(jīng)輸出了兩份轉(zhuǎn)化為ISO標準的完整推薦標準(Blue Books),一份信息報告(Green Books)和一份試驗記錄(Orange Books)。
通信領域的代表性標準化組織ITU T17-SG15于2020年8月提交了啟動自由空間光通信系統(tǒng)研究的提案,2021年3月正式上會討論了自由空間光通信的應用,而衛(wèi)星光通信包含在自由空間光通信的范疇之內(nèi)。ITU的衛(wèi)星光通信的標準化研究正在逐步走向正軌。
國內(nèi)的CCSA在2019年由航天科工牽頭新成立了TC12航天通信工作委員會,目前下設航天通信系統(tǒng)工作組(WG1)、航天通信應用工作組(WG2)和協(xié)同組網(wǎng)通信工作組(WG3)。截至目前TC12已經(jīng)召開了4 次全會,僅有一個已立項的研究課題與衛(wèi)星光通信相關。國內(nèi)衛(wèi)星光通信的標準化研究有待進一步深入。
整體而言,由于衛(wèi)星光通信在全球范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)應用中的互通程度仍然較低,各國前期各自開展研發(fā)工作,網(wǎng)絡架構(gòu)中使用的各類技術不完全統(tǒng)一,且研究水平也存在差距。因此,在目前標準化進展處于初期起步階段的情況下,全球標準化研究仍然由資歷深且技術成熟度高的美國NASA在CCSDS中牽頭主導,而其他標準化機構(gòu)跟隨其后在衛(wèi)星光通信領域也開始進行相應布局。當前,初期的標準化研究主要圍繞以下幾個方面開展:首先,在物理層解決最關鍵的數(shù)據(jù)互通問題,需要對光通信信號和信標光信號特性(例如通信激光信號的中心頻率、激光線寬、偏振性、調(diào)制方式等)進行規(guī)范;其次,在同步和信道編碼層實現(xiàn)信號在發(fā)送端和接收端的轉(zhuǎn)換,涉及調(diào)制、同步、編碼和驗證等關鍵流程,其中同步和編碼方式需要進行標準化研究。此外,上層的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層和網(wǎng)絡層標準化研究也將在前期的標準化逐漸成熟后進一步開展??梢灶A見,未來的標準研究范圍將進一步涉及衛(wèi)星光通信組網(wǎng)的路由交換、網(wǎng)絡管理和控制等。在制定基礎標準的同時,需要同步開展先進課題的研究,例如端到端系統(tǒng)的試驗性研究、衛(wèi)星光通信系統(tǒng)中各技術環(huán)節(jié)的研究等,為后續(xù)標準化開展提供支撐。
2 衛(wèi)星光通信關鍵技術
衛(wèi)星光通信技術涉及到多領域的交叉研究,復雜度高、難度大,相關的研究領域包括光學、機械、信號處理、數(shù)學和計算機等。圖3展示了衛(wèi)星光通信鏈路間傳輸?shù)囊粋€典型系統(tǒng),以及系統(tǒng)中各部分所對應使用的主要技術。其中,光學技術包括高功率光源技術、高質(zhì)量光學系統(tǒng)設計技術;信號處理技術包括調(diào)制解調(diào)技術、背景噪聲抑制技術、大氣信道影響補償技術、高靈敏度探測技術;機械技術包括平臺振動與姿態(tài)補償技術、器件部件空間適應性技術;高精度捕獲跟蹤瞄準(Acquisition,Tracking and Pointing,ATP)技術等。本文重點介紹衛(wèi)星光通信研究中需要重點關注的關鍵技術。
2.1 光學關鍵技術
高質(zhì)量光學系統(tǒng)設計技術的核心包含波長選取和光路設計兩部分。選取波長時首先應保證光信號在傳播過程中透過大氣時損耗小、受太陽輻射影響小,同時在該波長下探測器具有高響應度。由于通信業(yè)務的多樣化發(fā)展,衛(wèi)星光通信網(wǎng)絡中往往需要多波長同時進行傳輸以保證業(yè)務傳輸質(zhì)量和帶寬容量。Liu等[2]研究了拓撲變化對所需波長的影響,搭建了基于時空演化圖的模型。依據(jù)模型分析得出衛(wèi)星光通信網(wǎng)絡中對波長的要求取決于網(wǎng)絡連接跳數(shù)和所需到達時間,而光路重疊少有助于降低對波長的要求。星地鏈路間的常用波長有1.55、0.85和10 μm,根據(jù)天氣條件和大氣湍流條件,Harris等[3]對3種波長的傳輸特性進行了分析??傊?,衛(wèi)星光通信網(wǎng)絡中的波長選取需根據(jù)傳輸類型、傳輸環(huán)境和業(yè)務需求進行具體的選取與設計。另一方面,光路設計也是高質(zhì)量光學系統(tǒng)設計的核心技術之一。光路設計中最重要的環(huán)節(jié)是光學天線設計,在衛(wèi)星通信鏈路中,光信號通過光學天線進行發(fā)射和接收。傳統(tǒng)的光學天線設計已經(jīng)非常成熟,但由于存在體積大和質(zhì)量大的缺陷,在當前光通信衛(wèi)星正向微小型化發(fā)展的趨勢下,已不能滿足需求。文獻[4]設計了一種小型激光通信衛(wèi)星上適用的集成光學天線,該光學天線被設計在具有兩個不同光柵耦合器的絕緣體上的硅(SOI)芯片上。未來衛(wèi)星光通信設備上的光學天線也將在保證低偏振角誤差的前提下與載荷的體積、質(zhì)量同步向輕型化方向發(fā)展。
衛(wèi)星光通信信號通過接收端機接收后首先被傳輸?shù)叫盘柼幚砟K進行信號探測。選擇探測器的依據(jù)包括信號光功率、入射光的波長范圍、尺寸及其他機械要求等。雪崩光電二極管(APD)和PIN光電二極管是最常用于各類實驗和實際終端中的光電探測器,對于1550 nm的衛(wèi)星光通信傳輸系統(tǒng),APD光電二極管的Q因子優(yōu)于 PIN光電二極管,具有更好的探測性能[5]。
通過增加接收器孔徑的大小同樣能夠減輕大氣湍流對信號的影響,利用孔徑的平滑效應可以消除由小渦流引起的相對快速的波動,并有助于減少信道損耗。文獻[6]驗證了通過使用孔徑平滑效應可以實現(xiàn)星地鏈路的性能改進,實現(xiàn)了在星地下行鏈路中信道編碼和孔徑平滑互相協(xié)同的實際應用,并利用不同光學孔徑的雪崩光電二極管接收器進行了信號質(zhì)量評估。當孔徑的平均天頂角≤80°能夠保證接收器的穩(wěn)健性。
大氣對光波的影響中最重要的一個方面是閃爍效應,為了克服大氣閃爍,自適應光學技術通過矯正相位實現(xiàn)低誤碼率傳輸。目前,自適應光學技術已經(jīng)受到廣泛的關注,許多試驗和應用已經(jīng)在衛(wèi)星光通信系統(tǒng)中開展。文獻[7]介紹了歐洲航天局的光學地面站接收端自適應光學附件的設計、制造和工廠驗收測試結(jié)果:該系統(tǒng)能夠利用300多個“模式”來消除大部分湍流引起的靜態(tài)波前誤差。利用自適應光學進行預補償可以將地面-衛(wèi)星的上行鏈路所需的發(fā)射光功率保持在合理范圍內(nèi),文獻[8]通過數(shù)值模擬的方法對自適應光學對光饋線鏈路進行預補償?shù)念A期性能開展了研究。用自適應光學方法進行編碼矯正的可靠性也已經(jīng)通過數(shù)值模擬實驗得到證實。
2.2 信號處理關鍵技術
信號調(diào)制解調(diào)技術與背景噪聲抑制技術有部分技術交叉,特定的調(diào)制解調(diào)技術也能夠?qū)崿F(xiàn)對信號背景噪聲的抑制。信號調(diào)制解調(diào)技術的選擇依據(jù)包括光功率效率和帶寬效率、信息傳輸速率以及抗干擾能力等多個方面。衛(wèi)星光通信中的調(diào)制方案可以支持多種二進制格式和多級調(diào)制格式,其中二進制由于具有簡單高效的特點成為最常用的格式。其中,開關鍵控(OOK)和脈沖位置調(diào)制(PPM)是二進制中最為常用的兩種調(diào)制方式。由于其簡單的特性,OOK調(diào)制方案在衛(wèi)星光通信中成為了主流技術之一,且通常和強度調(diào)制/直接檢測(IM/DD)傳輸和接收機制同步部署。文獻[9]采取不同強度調(diào)制方案來削弱大氣湍流對信號產(chǎn)生的影響,并分析效果。其中,OOK在湍流大氣條件下自適應閾值可以獲得最佳削弱效果。
太空環(huán)境中背景噪聲主要來源于太陽輻射,且輻射強度隨波長的增加而減小。為達到抑制背景噪聲的目的,一般采用的技術包括空間濾波和信號調(diào)制技術。濾波器的設計需要考慮的因素包括信號的到達角、多普勒頻移激光線寬以及時間模式的數(shù)量[10]。多脈沖位置調(diào)制(MPPM)是最為常用的背景噪聲抑制調(diào)制技術之一,在目前的技術發(fā)展階段中常與其他調(diào)制方式混合使用以實現(xiàn)更高效率的傳輸。Khallaf等[11]將正交振幅調(diào)制(QAM)和MPPM混合的調(diào)制方法應用于無湍流和伽馬-伽馬自由空間光學(FSO)通道中,相比于傳統(tǒng)調(diào)制方式,此混合調(diào)制方式能夠得到更好的誤碼率性能。Elfiqi等[12]提出了一種混合兩級多脈沖位置調(diào)制-多進制差分相移鍵控(2L-MPPM-MDPSK)技術,實現(xiàn)了更高功率和頻譜效率。Numata等[13]提出了一種多脈沖位置調(diào)制和脈沖間距調(diào)制(PSM)融合的方案,在仿真的噪聲場景下進行誤碼率分析,驗證實現(xiàn)了高速率傳輸。
為減小星地鏈路間大氣條件對傳輸信號的影響,除了可以利用孔徑平滑效應、空間分集、時間分集和頻率分集等技術外,還可以利用根據(jù)季節(jié)、時間、環(huán)境、天氣進行調(diào)節(jié)的大氣影響被動補償技術。Polnik等[14]對大氣中的云覆蓋量進行預測,搭建了兩種不確定性模型:具有多面體不確定性集的穩(wěn)健優(yōu)化模型和具有基于矩的模糊集分布的穩(wěn)健優(yōu)化模型。在衛(wèi)星與位于英國的地面站之間的鏈路中分析計算了不同模型的性能,并以此為依據(jù)實現(xiàn)了長達6個月的衛(wèi)星運行規(guī)劃。
2.3 ATP技術
快速精確的捕獲、跟蹤和瞄準技術是實現(xiàn)遠距離空間光通信的基礎,尤其是星地鏈路間的核心技術。ATP系統(tǒng)包括粗跟蹤(捕獲)系統(tǒng)和精跟蹤(跟蹤和瞄準)系統(tǒng)兩部分。ATP系統(tǒng)先通過粗跟蹤系統(tǒng)在大范圍視線內(nèi)進行掃描,捕獲到傳輸信號后再使用精跟蹤系統(tǒng)在小范圍內(nèi)進行掃描。采用這種粗跟蹤系統(tǒng)和精跟蹤系統(tǒng)結(jié)合的方式可以快速有效地捕獲到信號。圖4展示了ATP系統(tǒng)的基本組成。
由于ATP技術直接決定了光信號是否能夠成功傳輸,一直以來都受到科研人員的高度關注。初始指向作為獲取的第一步起著至關重要的作用,Chen等[15]建立了星間激光通信初始指向的數(shù)學模型,仿真得到初始方位角 和俯仰角。Arvizu等[16]搭建了用于Cubesat和光學地面站之間的光量子通信鏈路的ATP系統(tǒng)原型,并在實驗室和中短距離地面鏈路中展示了在受控光湍流條件下的ATP系統(tǒng)性能。
2.4 機械關鍵技術
器件部件空間適應性技術包含多種類型,目的是減小空間環(huán)境對部件產(chǎn)生的影響。此類技術包括反射鏡表面性能防護技術、機械部件防冷焊、日凌下熱控、雜散光抑制、放大器抗輻射技術等。其中,放大器抗輻射技術是機械技術中的研究要點之一。光纖放大器屬于光纖類器件,受空間的輻射環(huán)境影響非常嚴重,會因此產(chǎn)生色心從而嚴重影響光纖放大器的放大性能。目前,主要采用退色心抗輻射技術、預輻射載氫抗輻射技術和光纖制作工藝的抗輻射技術。
總體而言,衛(wèi)星光通信中各環(huán)節(jié)的關鍵技術最終是為了支撐實現(xiàn)兩個主要目標:保證鏈路穩(wěn)定性和提高信號傳輸質(zhì)量。隨著小型化低軌衛(wèi)星數(shù)量的顯著增加,衛(wèi)星光通信終端正在向高數(shù)據(jù)率、低功耗、小型化、低成本的趨勢發(fā)展。因此,衛(wèi)星光通信的各個關鍵技術的發(fā)展不僅要在實現(xiàn)基本目標的基礎上優(yōu)化技術實現(xiàn)方式,元件設計和選取還需要符合終端發(fā)展趨勢的要求:關鍵元件質(zhì)量小、功耗低,關鍵系統(tǒng)設計向微小型化發(fā)展,從而為整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅實的技術基礎。
3 衛(wèi)星光通信發(fā)展態(tài)勢
衛(wèi)星光通信從試驗驗證向工程應用演進,各國工程項目布局競爭激烈。目前,國內(nèi)外已經(jīng)部署了眾多工程 項 目,例如國外的“Kuiper”星座(3236 顆)、“Telesat”星座(298 顆)、“Starlink”網(wǎng)絡(1.2 萬顆);國內(nèi)有“鴻雁”星座(300 顆)、“虹云”星座(156 顆)。衛(wèi)星光通信工程項目的布局正在如火如荼地開展。
衛(wèi)星光通信正在向雙向傳輸、點對多點傳輸方向組網(wǎng)化發(fā)展。為了建立空天地海一體化網(wǎng)絡,衛(wèi)星業(yè)務數(shù)據(jù)需要回傳至地球表面,在此過程中,在星間實現(xiàn)數(shù)據(jù)中繼傳輸是必不可少的環(huán)節(jié)。具有雙向傳輸?shù)男l(wèi)星通信網(wǎng)絡終端能夠更加高效地進行信息傳輸,數(shù)據(jù)收發(fā)速率能夠得到保障。由于激光的束散角小,且易產(chǎn)生動態(tài)變化,當前衛(wèi)星光通信鏈路多為點對點傳輸,為了進一步擴展衛(wèi)星組網(wǎng),則需要在技術上實現(xiàn)點對多點傳輸。
國外衛(wèi)星光通信技術研發(fā)將加強布局,國內(nèi)技術路線有待明確。NASA作為航空領域的領軍機構(gòu),在2020年發(fā)布的《2020 NASA技術分類》[17]中明確列出了未來將重點關注的光通信技術:探測器、超大光學孔徑、激光器、ATP技術、光學測量學、創(chuàng)新信號調(diào)制等。此技術分類報告是以2015年NASA發(fā)布的技術路線圖為基礎進行的梳理。NASA在未來衛(wèi)星光通信研究中的技術研究重點與研究思路規(guī)劃已經(jīng)十分細致與清晰,而國內(nèi)尚未有相關研究機構(gòu)公開技術研究線路,未來我國的研究方向?qū)⒔Y(jié)合當前的技術研究現(xiàn)狀進一步明確規(guī)劃側(cè)重點,緊跟國外領先技術的步伐。
當前衛(wèi)星光通信領域仍處于技術向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的初期,參與方以科研機構(gòu)和高校為主,由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模小且終端產(chǎn)品技術復雜度高,仍然對企業(yè)缺乏吸引力,企業(yè)參與度較低。在衛(wèi)星光通信工程項目實現(xiàn)后,進一步推進大規(guī)模的組網(wǎng)部署將極大地推動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,吸引更多企業(yè)和其他組織機構(gòu)參與到整個產(chǎn)業(yè)鏈中。
4 結(jié)束語
衛(wèi)星光通信正處于技術驗證和商用探索的起步階段,技術覆蓋領域廣、復雜度高。目前,國內(nèi)外已經(jīng)有多個天基網(wǎng)絡項目的星間鏈路使用此技術,但距在天基網(wǎng)絡鏈路中大規(guī)模覆蓋使用仍有距離,重點、難點技術研究仍有待突破。以美國、歐洲、日本、中國為首,各國/地區(qū)科研機構(gòu)和企業(yè)正在不斷加大人力和資金投入,開展試驗驗證和產(chǎn)業(yè)項目布局。當前階段,由于技術研究起步較晚,重點、難點技術仍需突破,且缺少整體清晰的技術路線規(guī)劃,我國衛(wèi)星光通信在技術成熟度、研發(fā)規(guī)模和企業(yè)參與度上與先進國家仍有較大差距。此外,我國長期以來在航天領域的研究和產(chǎn)業(yè)布局都由傳統(tǒng)航天企業(yè)主導,其他中小企業(yè)在衛(wèi)星光通信產(chǎn)業(yè)中的參與度較低。為縮小與國外在衛(wèi)星光通信領域的差距,亟需制定相關政策、提供研發(fā)資金引導科研、產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的協(xié)同發(fā)展。
(審核編輯: Mars)
分享