喜迎2025年，我国在激光数传领域又实现一重大突破——首次星地激光100Gbps超高速高分辨遥感影像传输试验成功。港媒《南华早报》2日报道指出，这是中国在星地激光通信方面取得的“突破性进展”。

据微信公众号“吉林一号”介绍，这项试验是长光卫星技术股份有限公司（后简称“长光卫星”）继星地10Gbps、星间100Gbps激光数传试验成功后的又一项重大突破。标志着我国在星间/星地融合构建超高速光网传输领域迈出重要一步。



星地激光通信示意图

长光卫星素有“鸣响中国卫星商业化第一枪”的名号，其激光通信地面站技术负责人王行行对《南华早报》表示，这一进展将使长光卫星领先于马斯克的商业卫星服务“星链”（Starlink）。

“实现卫星到地球100Gbps的传输速率，相当于在一秒钟内传输10部完整电影，就像将单车道高速公路升级为数千条车道。”他颇为自豪地表示，“马斯克的星链已经展示了它的星间激光通信系统，不过还没有部署星地激光通信系统。我们认为他们可能拥有这项技术，但我们已经抢先开始大规模部署了。”

王行行进一步透露称，“我们计划在‘吉林一号’星座组网的所有卫星上部署这些激光通信装置来提高效率，目标是到2027年实现300颗卫星的联网。”同时，长光卫星还打算在全国建立多个激光通信地面站，以提高遥感图像数据采集的效率。

他对此解释，虽然升级地面站的成本较高，但卫星通信成本低、覆盖范围广，是6G发展的重要方向。王行行补充说，“到那时，激光通信也将成为一项必要的技术。”



星地100Gbps激光通信数传影像 “吉林一号”平台02A02星拍摄卡塔尔多哈

2024年12月底，长光卫星宣布使用自主研制的车载激光通信地面站，与“吉林一号”平台02A02星星载激光终端，开展了国内首次星地激光100Gbps超高速高分辨遥感影像传输试验并取得成功。试验还成功获取“吉林一号”卫星遥感影像，有效验证了该系列技术的可行性及先进性。

为完成该项试验，长光卫星团队对自研车载激光通信地面站进行了全面优化升级。历时两年来，团队先后攻克大气信道补偿技术、高精度时频同步技术、多普勒频移动态校正技术、高灵敏度解调技术以及高精度光束跟踪与指向技术，解决了大气湍流引起的信号畸变、星地高速相对运动导致的频率漂移、弱光信号检测以及波束高精度跟踪等关键难题，终于打通星地超远距离、高灵敏度的相干激光通信链路。

与此同时，长光卫星还联合北京邮电大学等单位，成功验证并突破了模式分集接收技术，进一步保障了激光信号传输的稳定性和可用性。

《南华早报》注意到，与常规地面接收装置不同的是，中国团队将观测站设置在卡车上，使其具有移动性，这种做法可以加快应用速度；其自研的激光通信终端的大小与一个背包相当，搭载载荷的卫星是“吉林一号”平台02A02星，后者于2023年6月顺利发射。

值得一提的是，同期出征的卫星共有41颗，创下中国航天单次发射卫星数量最多的纪录，同时也标志着“吉林一号”卫星星座组网工程成功实现“百星飞天”的阶段性目标。



星间、星地激光通信网络示意图

继去年11月顺利完成第30次发射任务，新增两颗遥感卫星后，“吉林一号”卫星星座目前已有117颗卫星在轨运行，这个全球最大的亚米级商业遥感卫星星座的超高分辨率遥感影像获取能力得到显著提升。

据长光卫星透露，其已具备研制甚高分辨率光学遥感卫星的能力，全面掌握星地、星间100Gbps激光通信技术，并成功构建了超高速激光数据传输网络。星地超高速激光通信技术的突破，为我国甚高分辨率遥感卫星星座的组网建设带来了巨大的发展机遇。

与现有遥感卫星相比，甚高分辨率遥感卫星产生的数据量将增长数倍。超高速激光通信技术的成功突破，显著提升了数据传输效率，为海量遥感图像的快速回传提供了坚实的技术支撑。



“吉林一号”甚高分辨率光学遥感卫星拍摄北京故宫

王行行表示，这一系列技术突破为下一代遥感星座的部署和高效运行奠定了基础，遥感数据快速落地不仅可更好服务于灾害监测、国防安全、智慧城市、环境保护、应急响应等领域，还将为遥感数据向大众用户端应用拓展提供有力技术支撑。

同时，超高速激光通信技术可应用到我国卫星互联网星地融合移动系统建设中，探索打破星地用户与馈电数据落地瓶颈，提供更宽的频谱和更高的数据传输速率，助力5G NTN（非地面网络）到6G卫星互联网发展。