加快建设“天地一张网” 一批卫星通信关键技术实现工程化突破

来源：杭州网

近年来，我国正在加快部署卫星互联网，通过在地球低轨道部署上万颗通信卫星，构建覆盖全球的高速宽带网络，可广泛应用于偏远地区宽带接入、海洋与航空通信、应急救灾等多元场景。

这张网将由哪些关键技术“连起来”？产业端如何布局相关产品、突破核心技术？

总台央视记者 苏童：我手里这部手机正在通过我们头顶上方400多公里外的卫星访问互联网，这也是中国第一个低轨宽带通信的试验星座。高清视频可以流畅播放，需要说明的是，这是一个由八颗卫星构成的试验星座，只有在每颗卫星过境几分钟的时间窗口才可以连接上互联网。而中国正在建设的是一个由万颗卫星以上构成的巨型卫星互联网星座，能够持续稳定进行网络覆盖。

互联网通信卫星要解决的第一件事，就是如何让地面用户连上卫星。在一家卫星公司的生产车间，即将交付的星载微波天线正在做覆盖范围和信号强度的测试。一块金色的面板，就是决定了卫星能否同时服务大量地面用户的核心载荷之一——相控阵天线。

银河航天相控阵设计师 薛瑞豪：不用靠传统的机械转动，可以通过电信号、通过指令，让它瞬间对微波波束进行改变。可以把它理解成一种同时打出8束光束的舞台灯，打向地球8个不同的区域位置。

低轨卫星绕地球一圈一般不到2个小时，过顶时间极短，传统的机械天线既跟不上、也盯不准用户。而平板的相控阵天线完全取消了机械部件，灵活度高、扫描时间快，更符合卫星互联网的场景需求。

北京邮电大学信通学院副教授 孙耀华：低轨卫星相对地面是高速运动，运动速度可以达到1秒钟7.8公里。相控阵天线的波束切换可以达到毫秒级，切得非常快。以后的低轨卫星，一颗卫星上可能至少是3到4副相控阵天线。

要把相控阵天线做得更大，还要能适配火箭整流罩，并且在强辐射和变温条件下更稳定可靠，这些对工程设计提出了更高要求。

信号送上卫星后，下一个问题就是上万颗卫星在轨道上怎么彼此互联，完成这项任务的是一束比头发丝还细的激光。

今年4月，国内首次实现“星间激光+星地微波”多模态融合接续传输，也就是数据由地面发射，经卫星之间的激光链路转发后，再返回地面实现闭环。

相控阵天线和星间激光设备都已经开始批量上天，而整条信号链路还有最后一段正在研发升级当中——那就是卫星到地面信关站的传输通道。在自适应光学全国重点实验室，研究人员正在一台光学平台上调试一束激光——他们正在攻关自适应光学矫正技术，让激光穿过大气湍流之后还能够准确照射到卫星上。就在前不久，团队在云南成功完成一次试验，对4万多公里外的同步轨道卫星，实现了上下行的双向激光通信，链路稳定超过3小时。