我国星地激光通信迈入“120Gbps”时代
1月30日，从中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）获悉，中科卫星AIRSAT-02卫星与新疆塔县激光地面站成功完成120吉比特每秒（Gbps）超高速星地激光通信业务化应用试验。此次试验不仅刷新了我国星地激光通信速率纪录，更标志着我国在该领域从技术验证迈向稳定、高效、可规模部署的业务化新阶段。
空天院塔县激光地面站
本次实验在空天院新疆塔县激光地面站完成，实验卫星AIRSAT-02卫星由中科卫星科技集团有限公司负责研制，北京融为科技有限公司负责该卫星的星地激光通信终端设计与研制。
AIRSAT-02卫星于2024年9月发射入轨，2025年1月已成功实现60Gbps星地激光通信。
令人瞩目的是，本次120Gbps的突破并非依赖新硬件升级，而是通过“在轨软件重构”技术，在不改动卫星任何物理设备的前提下，深度挖掘现有激光通信载荷的性能极限，将星地激光通信码速率从60Gbps大幅提升至120Gbps，并开展了大量业务化运行验证工作。这一成果充分体现了我国在智能卫星系统设计与在轨自主优化能力上的领先水平。
试验期间，星地链路实现秒级快速捕获建链，成功率超过93%，最长连续通信时长达108秒，有效验证了超高速率下链路稳定性和数据可靠性。
星地激光通信虽具备带宽大、抗干扰强、保密性好等优势，但其工程实现极为复杂。卫星高速运动、平台微振动，加上大气湍流对激光束的剧烈扰动，使得建立并维持一条稳定、高速的光通信链路如同“在狂风中穿针引线”。
空天院高级工程师李亚林形象比喻：“10Gbps像是在湍急河流上架单车道桥，而120Gbps则相当于建设多车道高速大桥——不仅要快速架通，还要确保各车道并行高效通行。”
为应对挑战，科研团队突破三大核心技术：一是研发高精度实时校正算法，有效抑制大气湍流引起的光束漂移，实现“收得稳”；二是采用先进补偿机制与低误码通信协议，显著提升数据完整性，做到“收得对”；三是改进自适应传输策略“收得快”，最大化利用信道容量，保障了每秒120吉比特的极速传输。
随着遥感、气象、导航等天基系统产生的数据量呈指数级增长，传统微波数传链路已难以满足实时回传需求。120Gbps激光通信的业务化应用，将极大缓解卫星“数据下不来”的瓶颈，为灾害应急响应、全球环境监测、智慧城市等应用场景提供分钟级甚至秒级的遥感服务支撑。
空天院中国遥感卫星地面站主任黄鹏指出，此次成功试验表明，星地激光通信已具备支撑未来海量空间数据传输的核心能力。随着全国激光地面站网络的逐步布设和技术持续迭代，激光通信有望成为连接天基星座与地面光纤网络的“高速枢纽”，加速构建覆盖全球、高效协同的天地一体化信息基础设施。
