（三）日本致力于激光通信終端小型化研究

日本主要采取國際合作的方式進行空間激光通信技術研究，早期開展的“地面軌道間激光通信演示驗證”（GOLD）等項目取得了巨大的成功，實現了世界首次低軌衛星與地面站及移動光學地面站之間的激光通信試驗。近年來，為保持空間激光通信技術方面的優勢，日本開始向激光通信終端小型化、輕量化、低功耗方向發展。

“空間光通信研究先進技術衛星”計劃。日本“空間光通信研究先進技術衛星”（SOCRATES）計劃旨在驗證適用于50千克級小衛星的“小型光學通信終端”（SOTA）。2014年5月，“小型光學通信終端”搭載低軌小衛星發射入軌，并于2014年8月至11月間成功開展了低軌衛星對地激光通信試驗?！靶⌒凸鈱W通信終端”總質量僅為5.8千克，最遠通信距離達1000千米，下行通信速率10兆比特/秒，可構建絕對安全的全球光通信網絡，使得飛機、衛星收集的高分辨率圖像數據可通過空間激光通信鏈路下傳至地面站。

“激光數據中繼衛星”計劃。日本2015年1月9日公布的新版《宇宙基本計劃》將“激光數據中繼衛星”計劃正式列入其中，并于2015財年下撥了32.08億日元作為啟動經費。日本計劃2019年發射“激光數據中繼衛星”，將當前數據中繼系統的微波鏈路替換為激光鏈路，通過激光實現先進光學衛星等新一代高分辨率對地觀測衛星之間的通信，預設通信速率達2.5吉比特/秒，屆時將使日本獲得更高速的實時觀測能力。

三、蘊含巨大應用價值

空間激光通信的高速率和高安全性將不斷滿足航天活動對空間數據傳輸速率、傳輸量和實時性日益增長的需求，必將使其成為未來空間通信的主要形式。深入挖掘和利用空間激光通信蘊含的巨大應用價值，對增強當前空間信息傳輸的實時性、安全性以及未來深空探測意義重大。

（一）滿足信息化戰爭對通信帶寬不斷增長的需求

現代信息化戰爭對通信帶寬的需求越來越大，如戰場遙感測繪信息、實時戰斗高清圖像、強干擾復雜電磁環境下的指令交互等無一例外需要穩定的信息傳輸技術做保障，使得對通信系統帶寬資源需求急劇增長。傳統微波衛星通信系統由于成本高昂，且衛星軌道資源和頻譜資源日益緊缺，難以滿足作戰人員獲取實時戰場態勢數據的迫切需求?？臻g激光通信系統具有巨大的帶寬提升空間，可實現更高的數據傳輸速率，能夠充分保證戰場海量信息的實時性傳輸。同時，激光收發裝置和信號處理裝置體積小、重量輕、功耗低，星上配備多個激光收發裝置具備可行性，為后續發展多天線激光通信技術奠定基礎，從而可進一步提升數據傳輸速率，保證戰場信息的及時傳輸。

（二）保證戰場數據傳輸的安全性和穩定性

戰場數據傳輸的安全性和穩定性對于確保作戰單元信息優勢的全程獲取和作戰效能的充分發揮至關重要。傳統的微波通信技術由于頻譜規劃的公開性以及信號旁瓣泄露問題，使得敵方極易通過信號偵收設備進行信號的分析和破解，造成安全隱患。同時，成熟的高功率寬帶電磁脈沖技術也會使傳統的衛星通信技術在戰場上被干擾，失去戰場制信息權。空間激光通信具有高安全性特點，很難被竊取和干擾，完全避免了傳統微波通信技術存在的不足，其極強的方向性波束使得信號的泄露幾乎可以忽略不計，且激光通信的高頻率和高帶寬也將使傳統的干擾壓制手段失效。

（三）實現近地任務和深空任務高效空間通信

激光通信技術有望使數據傳輸速率比射頻通信提高至少10～100倍，可在從低地球軌道到星際的所有空間區域中大幅提高數據傳輸速率，使近地任務和深空任務的空間通信更加高效。更高的數據傳輸速率意味著未來能從太陽系內任何位置傳輸直播視頻，還可增加載人深空探索任務的通信帶寬，從而幫助研究人員更快地采集科學數據，研究塵暴或航天器著陸等突發事件，甚至從其他行星表面發送視頻。可以想象，空間激光通信網絡一旦建立，人類或將開啟至月球的快速可靠的數據連接網絡，甚至還可以連接至火星和更遙遠的星球，為人類征服遙遠的星辰提供重要的通信支持。（北京航天情報與信息研究所，張保慶）

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