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中国又攻克一航空通讯技术 领先欧洲4年多

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  在现代战争中,最关键就是通讯,如何能够尽可能在远距离内进行高容量的通讯,并且不受到任何干扰,这才未来的战场上的最关键一环。不过传统的电磁波通讯方式,短波、超短波等无线电型号频率低,信号指向性也不好,容量也有限,很难满足在未来战场上大容量通讯需求。而卫星通讯方式则存在延时大,依赖天基卫星系统的情况。有没有可能有一种通讯模式,既可以保持通讯的可靠性,同时几乎无法被人所截获,而且还是大容量通讯呢?

  激光通讯的出现,就迎刃而解。激光通讯最大的的特点就是它是人造光源,通信容量大,而且保密性好。只有发射和接受方之间才可以通讯。不过现在的激光通讯存在一个难题,基本上的模式是天-地、天-海之间的才能使用。稍微复杂一些的海面上的激光通讯就必须要在视距内才能完成。这就是激光的局限性,直线传播,并且受到了大气的影响。如果达到了10公里以上的距离,则非常容易受到云、雨、雾、雪的影响。再加上双方的相对位置如果不确定,根本无法完成稳定的通讯流程,这也成为了现代军事通讯中的一个难点。

  就在上周,中国的两架运-12小型运输机之间,完成了一次具有里程碑意义的航空通讯技术实验。在144公里的距离上,两机进行了带宽可达2.5Gbps的机载激光通讯。这是什么概念呢?意味着两架飞机之间如果要传输一部1080P的高清电影,仅仅需要1分钟。要说这项技术的意义到底有多大?想象下,一架歼-20或者多架隐身轰炸机在激光通讯卫星和无人机的数据中继下,可以不打开雷达和接受任何电磁信号保持电磁静默的前体下,实现实时更新和跟踪目标动态,还可以在敌方没有任何察觉前,在防区外发确制导武器或者远程空空导弹,摧毁敌方的关键节点,这种能力也可以称作”全电子静默隐身攻击“。而激光通讯就是完成这样任务的最理想手段。

  而且,不同于以往的地面跟太空的卫星之间联通,或者可视距离内的直线激光通讯,在飞机上使用激光通讯系统需要克服两架飞机之间相对动态不稳定:稍微有点气流扰动,通讯就可能会中断;而且因为是在飞机上使用,尤其运-12最大商务载重能力也就只有2吨多,意味着这套设备的个头需要尽可能的小,功率也无法跟陆基激光通讯系统那样大。如何平衡功率、能耗、稳定,这三大几乎矛盾的参数,是这项技术核心点。

  不过,这并没有难道中国的科研技术人员。这项专门用于实现激光通讯持续通讯连接的技术,被称为APT技术。由“捕获体”-“指向”-“跟踪”三个部分组成。简单的讲,先使用一束低功率激光进行扫描,确定双方的位置,随后交给指向系统建立连接,最后由跟踪系统完成通讯过程。过程有点类似于大家用手电筒打灯光讯号:首先,你打开手电,确定对方的位置;等双方都捕捉到对方位置;然后开始交互,完成通讯。这个过程说起来很简单,可实际上确是一个相当复杂而且精密过程。镜头差出去1分,就可能出现几十公里的误差,导致通讯失败。所以这个特别考验的是,研究方在精密光学、精加工、姿态控制和算法、激光器等等诸多系统上的功底。而显然,中国现在已经攻克了相应的技术难点。

  并且,中国在激光通讯技术领域可谓是功底深厚。早在2000年左右,解放军就装备了大气层内激光通讯系统。随着近些年代来量子通讯技术的热络,激光通讯和量子通讯的结合更是获得了突飞猛进的发展。在2012年,中国就完成了卫星和地面的激光通讯测试网的组建,这项由哈工大组织的通讯工程,当年就实现了500Mbps的通讯带宽。要知道欧洲可是到了2016年才成功发射自己的激光通讯卫星实验平台,在2016年的1月,欧洲数据中继卫星系统(EDRS)的第一颗卫星才升空,对比中国已经落后了4年!

  对于中国取得的成绩,连俄罗斯都感到不太适应。毕竟在早期的空间站对接使用的高精度激光雷达,中国还从俄罗斯进口过一套,可现在在“量子星地通讯”“激光天地通讯”“激光远距离通讯”等多个领域,俄罗斯已经远不及中国了。俄罗斯科学院圣彼得堡科学中心的专家阿列克谢·亚布洛科夫早在2014年就曾经来到中国,跟中国进行了技术交流,这几年中俄之间在量子通讯地面站建设上正在进行磋商,俄罗斯希望能够成为中国量子通讯空天网络中的重要一环-首个位于中国之外的量子通讯节点。

  显然随着中国在量子通讯技术的蓬勃发展,会反向助力中国在激光通讯领域获得更多更新的突破,北京赛车投注:未来激光通讯不仅仅会装备歼-20、轰炸机,还可以装备到任何想要通讯的平台上,一个全新的激光通讯网络正在展开中。(作者署名:无名高地)

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