The Innovation | 星地激光通信的工程应用：搭建星地信息高速公路

当前，星地通信主要采用微波体制，但微波频段资源有限，常用的X频段仅有375 MHz，近年来开始应用的Ka频段也只有1.5 GHz。激光频谱资源极其丰富，带宽可达THz，比微波高了2~3个量级。同时，激光发散角小，能量高度集中，地面收到的激光功率密度高，所以卫星能够“轻装上阵”，能够以远小于微波通信载荷的体积、重量和功耗实现超高速率的通信。此外，激光还具有很强的抗电磁干扰能力，用激光作为载波进行数据的发射与接收，能显著提高星地通信的安全性。

激光大气信道的特征给星地激光通信的任务规划、ATP（捕获、跟踪、瞄准）和激光信号接收处理等方面均带来极大挑战。为了实现快速、稳定、可靠的星地激光通信，本文主要开展了以下三个方面研究：

2） 激光信号的快速捕获建链和自适应光学校正：复杂背景下弱信号的快速捕获和高精度跟踪，同时具备高带宽的自适应光学校正能力，能够保证稳定的高耦合效率，进而支撑后续信号的可靠处理。

3） 大气信道自适应传输控制：大多普勒、深衰落激光大气信道下的低信噪比稳定解调和高性能信道译码，以及差错自动检测重传和断点续传协议，保证星地激光通信质量。

通过进一步探索 “微波+激光”组合的常态化、业务化运行模式，有望彻底突破我国星地通信的瓶颈，为国家经济高质量发展和社会公共需求提供技术支撑和服务。