星间激光通信终端性能对比分析

提出了两种星间激光通信终端性能的比较方法，可为空间激光通信系统设计提供参考。以SILEX研究计划为例，简要分析了各种轨道之间光通信系统的特性及未来光学终端的升级方案。     

半导体星间激光链路试验通信的实现

评述了欧洲空间局ESA的半导体星间激光链路试验(）通信计划，着重对SILEX的通信过程和通信系统进行了描述，并给出了轨道测试结果。     

星间激光通信技术研究

提出了一套用于GEO-LEO的空间光通信系统设计方案，系统采用IM／DD调制解调方式。其发射端机光源采用波长为l550nm的量子阱DFB半导体激光器，输出激光经SOA放大后由光学天线发射出去。天线采用收发分开的卡塞格伦反射型，口径25cm。接收光信号经SOA放大后由光探测器PIN-FET组件检测。光探测器前设有峰值波长可调谐的窄带干涉滤光片。ATP中，信标光源采用波长为808nm的AlGaAs半导体激光器，捕获探测器为CCD阵列探测器，跟踪探测器由四象限红外探测器QD来实现。其中，捕获的扫描方式为矩形螺旋复合方式。粗跟踪陀螺仪采用光纤陀螺、通过软件实时改变粗跟踪的扫描方式。     

星间激光通信系统

阐述了星间激光通信的概念及特点，介绍了激光通信的发展及研究现状，并论述了星间激光通信的技术体系及关键技术，论述了我国在星间激光通信研究方面取得的成果，提出了我国在发展星间激光通信领域的建议。     

SILEX检测与验证

评述了首次实现星问光学连接的欧洲空间局(ESA)的SILEX计划的检测与验证方法,相信对我国星间光通信技术的研究与发展具有一定的促进作用。     

多波长星间激光通信中光学天线的效率分析

介绍了多波长星间激光通信系统中的光学天线,从电磁波辐射的角度,分析了光学天线的增益与指向角度及波长的关系。论证了星间激光通信需要极精确的指向角度。文中还对天线遮挡与光束束腰的关系进行了推导。     

星间激光通信不确定区域扫描补偿技术研究

针对卫星激光通信过程中初始捕获产生的相对运动偏移误差,建立了星间激光通信的相对运动补偿模型。该模型只需提供较少的星历表查询,就能得到高精度补偿数据。仿真实验结果表明,该模型可以减小不确定区域扫描过程中产生的偏移误差,在星间激光通信过程中实现了高概率、快速建立激光通信链路。     

星间激光通信中的波前传感技术

星间激光通信系统要求发射的激光光束具有高度的平行性。光学衍射极限是光束在有限孔径下所能达到的最小发散度,此时波面具有大约0．3λ的波面相差。针对星间激光通信波面检测领域,较全面地总结了各类现有检测方法及特点,并给出了一种新颖的互补剪切干涉法的结构与应用实例,最后针对星间激光通信光束波面检测的可行性进行了比较。     

星间激光链路数据中继技术研究进展

基于高性能激光链路构建高速安全的数据中继卫星系统可为不同轨道、不同功能的对地观测卫星和用户航天器提供大容量、无缝隙的数据中继服务,在军事和民用领域均具有广泛的应用前景。以欧洲为代表的发达国家相继开展了星间激光链路数据中继技术的理论研究和星上演示验证,并启动了相应的工程验证计划。综述了国内外星间激光链路数据中继技术的研究现状,对几种典型激光链路数据中继卫星系统,着重研究了系统结构、激光终端及模拟验证实验。最后,分析了数据中继卫星激光链路组网中着重关注的几个方向。     

卫星激光通信技术

文章详细介绍了卫星激光通信技术在国外的最新发展状况;阐述了实现卫星激光通信的关键技术及其解决方案,特别对捕获、跟踪、瞄准系统进行了详细的分析;最后对卫星激光通信技术的发展作了展望。     

A Probabilistic Study of Inter-Satellite Links Load in Polar Orbit Satellite Constellations

We analyze the load of the inter-satellite links in polar satellite constellations. Starting from simple considerations on the structure of the underlying network topology, we derive the probability of use of different families of links, with various hypotheses on the nature of the traffic. Our analysis leads to a simple, practical evaluation of the asymptotical link load, which depends on the position of the link. Our model is validated through a constellation simulator, which shows that the results hold even for light load.     

基于IEEE802.11的星间链路最短接入时延退避算法

为满足空间信息网络低轨卫星用户多址接入骨干中继卫星的访问需求,基于IEEE 802.11机制,提出最短接入时延退避算法（Delay-Optimal Backoff,DOB）,可解决大时空尺度条件下,传统二进制退避算法（Binary Exponential Backoff,BEB）造成的网络平均接入时延高和吞吐量低的问题.根据用户卫星与中继卫星的相对位置特性,设定中继卫星通信窗口,利用通信窗口内不同用户卫星数量时用户接入时延与平均接入请求概率的变化关系,确定最短接入时延条件下用户平均接入请求概率,实现动态调整碰撞窗口大小.研究结果表明,该算法使网络接入时延较BEB算法平均降低了10s,饱和吞吐量提升一倍,归一化业务量阈值比BEB算法增加至0.6,网络多址接入性能显著提高.     

极具潜力的卫星激光通信

本文阐述了卫星激光通信的优点，分析了其技术难点和可能的解决途径，并对国际和国内卫星激光通信的研究状况做了介绍。     

卫星激光通信Ⅰ链路和终端技术

卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展,介绍了终端的关键技术,讨论了终端设计思想。第二部分(另文)将讨论和介绍卫星激光通信终端地面检测和验证技术。     

基于轨道角动量的自由空间光通信研究与进展

利用光的轨道角动量传递信息可有效提高信息传输的速率。介绍了光轨道角动量的基本概念和主要特性,探讨了基于轨道角动量的自由空间光通信的基本原理和典型系统,并对相关的关键技术进行了分析,在此基础上,对基于轨道角动量的自由空间光通信的应用前景和发展趋势作了展望。     

卫星激光通信复合轴光跟瞄技术及发展

卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,其中光学跟瞄系统的设计和控制是关键技术之一。由粗跟踪系统和精跟踪系统组成的复合轴系统能实现光跟瞄系统的大范围、高精度跟踪任务。对卫星激光通信光学跟瞄系统的特点和关键技术进行了讨论,介绍了光跟瞄技术中的扫描、捕获、指向、跟踪过程,综述了复合轴光跟瞄控制系统的国外研究进展。最后对卫星激光通信复合轴光跟瞄系统的应用前景进行了展望。     

星间相干光通信技术的发展历程与趋势

对星间相干光通信体制和IM/DD体制进行了对比分析,总结了相干体制应用于卫星光通信的优势。介绍了国内外星间相干光通信的研究历程、目前的技术水平和发展趋势。