你知道卫星之间是如何传递信息的吗

南京创研院    科普    你知道卫星之间是如何传递信息的吗

随着科技的不断进步,人类与太空的互动和交流变得越来越深入。而在这一切背后,星间链路扮演着重要的角色。它们不仅让我们能够与遥远的地方进行实时的通信,还让我们能够探索和了解更多关于太空的奥秘。接下来,让我们一起揭开星间链路的神秘面纱吧!

背景

太空本无路,传的数据多了,也就成了路。“星间链路”,是卫星和卫星之间的一条路。更严谨地说,是航天器与航天器之间具有数据传输和测距功能的无线链路。

星间链路的产生与发展,得益于人类探索太空步伐的加快和通信技术的进步。对于卫星通信,主要有两种链路,空间-地球链路和空间-空间链路。要完成从天空到地球的通信,无限电波要穿过各种类型的大气层,有时经过降雨区,还会受雨衰现象的影响,要实现大容量通信比较困难,所以必须减少空间-地球链路的比重,实现卫星之间的互联互通,星间链路就此应运而生。

组成

作为连接天地之间的桥梁,星间链路主要由四个部分组成:天线、接收机、发射机、捕获跟踪系统。

与其他通信系统类似,天线主要负责发送和接收信号;接收机完成下行信号的各种功能,包括放大、变频、解调、译码等;发射机完成上行信号的各类功能,包括编码、调制、变频、放大等,同接收机相对应。

由于卫星在太空中围绕地球移动,要根据指令不断调整自己的位置,所以捕获跟踪系统主要是保证卫星之间的天线要相互对准,就是不断地校准,将误差控制在一定范围,以保证通行。

作用

星间链路就像是连接天地的无形桥梁,通过它,我们能够与太空中的卫星等航天器进行高效的信息传输,在一定程度上减少了卫星与地面间非业务数据的通信量。比如对于导航星力,可采用星间链路更新。

另外,通过星间链路,卫星间还可以相互测距,自动保持队形,既减少了地面站的规模,减轻了地面管理维护的压力,还能提高卫星定位精度,这就减少了地面信观站数量及相关通信量,将更多的带宽释放给了业务。

此外,星间链路可以使用更多频段,增加了带宽,这也能加速业务数据的传输。

应用

在我国,谈起星间链路大家想到的一定是北斗系统。

2015年,拥有我国自主产权的星间链路载荷在北斗试验卫星上首次亮相,对建链方式、测距精度和数据传输时延及效率等多项内容进行了实验验证。

2020年6月,北斗全球组网正式完成,采取了星间传输、地基传输功能一体化设计,通过高-中轨、中-中轨卫星链路和星-地(地面锚固站设备)链路,实现了“一星通,星星通”。

▲ 开运集团ADS系统北斗系列卫星态势图

截至目前,北斗导航系统已经布局了覆盖全球200多个国家的星间链路,通过45颗卫星实现互联互通。

浩瀚星河遥相望,星间链路搭桥梁。通过星间链路技术的应用,让我们离所说的“天地之间万物互联”越来越近。作为专业的太空服务供应商,开运集团充分利用星间链路技术,自主研发了AOS太空操作系统,包括任务规划、任务管控、站网管理、遥控任务管理、遥控指令、遥测管理、态势中心、在轨评估系统,实现对航天器的全流程管理,为全球用户构建一体化管理平台,为实现数字化管控提供有力支撑。

▲ 开运集团AOS太空操作系统界面

希望通过这篇科普文章,让大家对星间链路有更深入的了解。也让我们珍惜、利用这一科技创新,为我们的生活和探索带来更多的便利和可能性!

2024年2月25日 11:25
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