我国北斗卫星信号传输要升级？已进行激光通信试验，速度快百万倍

　　北斗导航是让国人引以为傲的国产导航系统，它是继GPS、格洛纳斯之后的第三套全球性卫星导航系统，其服务卫星数量达55颗（美国GPS导航系统有卫星24颗，另有4颗备份星；俄罗斯格洛纳斯导航系统有21颗卫星，另有3颗备份星、欧洲伽利略导航系统有27颗卫星，三颗备份星），居全球第一位，可在全球全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航和授时服务，并且具备短报文通信能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，被认为是全球精度最高的系统。
　　不过据国内多家媒体报道，今年11月份，我国北斗导航卫星系统又进行了一项新的实验——北斗卫星与地面之间使用激光信号进行了开创性的高速通信实验，实验结果显示利用激光通讯可使得信号传输速率提升百万倍。
　　我们都知道北斗导航卫星向地面传输数据时使用的是无线电波，传输速度大约是每秒千字节，而试验发现在改用了星地间激光信号通信后，卫星向地面传输数据每秒可达到几千兆字节的速度。可见激光通信要比无线电通信快上一百万倍。另外还有消息称激光通信试验北斗导航精度也大大提升，相比原来可提升4000%，也就是说精度又提升了40倍。
　　由于目前还没有哪种导航卫星系统真正使用上激光通讯，而这次实验也表明我国走在了世界的前面，北斗卫星导航系统的信号传输在某些方面很可能要升级到激光通信的技术手段层面上，那么如此一来，它的传输速度和定位精度都将遥遥领先于GPS、格洛纳斯和欧洲伽利略三大全球导航系统。
　　这下子美国首先坐不住了，已有媒体报道称美国宇航局将进行激光中继通讯验证试验，已经于12月3日发射了一颗激光中继通讯验证（LCRD）航天器，试验验证后大概率会应用到GPS通讯系统上。
　　可能不少朋友还搞不清激光通信是怎么回事，简单来说它就是利用激光的高方向性，高亮度性，高单色性，高相干性光辐射来通信的一种方式，就是说激光通信具有方向精准，亮度高，单色激光频率固定，而且容易接收的先天优势，此外激光通信还有高速率、高保密性和无需频率申请许可等优点，所以被认为是一种革命性的通信技术，代表了电磁波通讯的未来。
　　我们知道现在大部分的家庭和企事业单位网络都实现了光纤化，光纤就是激光通信的一种，另外还有两种激光通信是大气层激光通讯和空间激光通讯，它是未来卫星数据中继、高速数传、卫星通信网络中的重要技术手段之一，我国北斗导航系统试验的就是空间激光通讯，它的使用将意味着卫星导航系统在通信技术上的更新换代。
　　我国的这次北斗导航卫星激光通信试验由长春光机所配合完成，该所为北斗全球导航系统研制了大口径激光通信标校设备，可实现激光通信和标校一体化，信号光和信标光均为收发分立口径，能完成全双工相干高速通信，设备可用于车载，方便机动部署。
　　今年11月份，该设备成功完成了对高轨和中轨星载终端的各项试验内容，包括实现了信标和信号的双向跟踪、自适应校正及光纤耦合能力、上行和下行通信和星载端机参数的标校等，首次试验就依靠极高的传输速率实现了地面同高轨卫星间粗跟踪的秒通，在整个弧段实现了持续稳定的双向跟踪。
　　自适应闭环前后记录相机采集的图像
　　试验中该设备多次完成了地面对中轨卫星和高轨卫星的高速联通，积累了丰富的天地激光通信经验，不仅为北斗卫星导航系统的激光通信技术开辟了道路，也为其他航天器实现天地激光通信的高速联通打下了技术基础。
　　参考资料：
　　《环球网》12月6日文章《中国＂北斗＂导航系统试验革命性激光通信技术》
　　《中科院长春光机所》11月26日文章《长春光机所为北斗全球系统研制的大型激光通信标校设备完成星地试验》