美国太空发展局 (SDA) 正在就光学卫星间链路 (OISL) 开放标准征求业界反馈,以告知 SDA 对互操作性的需求并为未来的招标提供信息,包括预计于 2020 年春季进行的运输第 0 批招标。背景 国家防御战略 (NDS) 承认太空对美国的生活方式、我们的国家安全和现代战争至关重要。在大国竞争再度升温的时代,保持我们在太空的优势对于赢得这些长期战略竞争至关重要。潜在对手试图通过采用利用我们当前和计划中的国家安全空间系统中真实或感知到的漏洞的策略来破坏这一目标。此外,这些潜在对手正在开发和展示对国家安全的多领域威胁,速度比我们部署响应式太空能力的速度要快得多。为应对这一问题,美国国防部 (DoD) 于 2019 年 3 月 12 日成立了 SDA。SDA 负责定义和监控国防部未来威胁驱动的空间架构,并加速开发和部署新的军事空间能力,以确保我们在国防空间方面的技术和军事优势。为了实现这一使命,SDA 将统一和整合下一代空间能力,以提供国防空间架构 (NDSA),这是一种通过主要在低地球轨道 (LEO) 上的扩散空间架构实现的弹性军事传感和数据传输能力。SDA 不一定会开发和部署 NDSA 的所有能力,而是协调国防部的这些努力,并在提供集成架构的同时填补能力空白。最初,NDSA 由以下各层组成,解决国防部太空愿景中确定的太空关键优先事项:- 传输层,为全球所有作战平台提供有保证、有弹性、低延迟的军事数据和连接;
9 SpaceX 预计该系统还将采用光学星间链路,直接在 SpaceX 卫星之间进行通信。正如委员会先前发现的那样,“由于光学星间链路不涉及有线或无线电频率传输,因此委员会对光学星间链路的使用没有管辖权。” Teledesic LLC,14 FCC Rcd. 2261,¶ 14 (IB 1999)(“Teledesic”)。此外,只要使用光学星间链路可以缓解无线电频段的拥塞,就应该鼓励使用。同上。
卫星固定业务:利用一颗或多颗卫星,在给定位置的地球站之间提供的无线电通信业务;给定位置可以是指定的固定点,也可以是指定区域内的任意固定点;在某些情况下,这种业务包括卫星间链路,该链路也可以在卫星间业务中操作;卫星固定业务还可以包括其他空间无线电通信业务的馈线链路。
KNIGHT 卫星将由 ST Engineering Satellite Systems 和 ImageSat International (ISI) 联合开发。KNIGHT 卫星计划于 2027 年发射,它为地球观测任务提供高端功能和性能。这些功能包括 50 厘米的超高分辨率真彩色图像、每秒 28 帧的全动态视频 (FMV),以及 1.5 米的尖端 SWIR 成像技术。该卫星还配备了机载任务处理系统,并配有卫星间链路以支持动态任务。
通信系统是航天器的重要组成部分。对于大多数任务,通信系统使航天器能够将数据和遥测数据传送到地球,接收来自地球的指令,并将信息从一个航天器传递到另一个航天器。通信系统由地面部分组成:位于地球上的一个或多个地面站,以及空间部分:一个或多个航天器及其各自的通信有效载荷。通信系统的三个功能是接收来自地球的指令(上行链路)、将数据传送到地球(下行链路)以及从另一颗卫星发送或接收信息(交联或卫星间链路)(图 9.1)。通信系统有两种类型:射频 (RF) 和自由空间光 (FSO),FSO 也称为激光通信 (lasercom)。
摘要 — 准确、稳健和可靠的定位和计时对于广泛的应用至关重要。新技术将进一步改善全球导航卫星系统 (GNSS) 所提供的服务。光学技术是有希望在不久的将来显著提高 GNSS 准确性、稳健性和可靠性的候选技术。首先,光学卫星间链路 (OISL) 和光学时钟技术在下一代 GNSS 架构的核心中显示出巨大的未来应用潜力。这两种技术可以在当前的 GNSS 中独立实施,因为发展路线可能不同,特别是在技术准备方面。我们将介绍光学关键技术如何潜在地集成到下一代 GNSS 中的不同途径,并评估相应的改进。
摘要 — 近年来,自由空间光 (FSO) 通信因其独特的特点而变得非常重要:带宽大、免许可频谱、数据速率高、部署简便快捷、功耗低、质量要求低。FSO 通信使用近红外 (IR) 波段的光载波在地球大气层内建立地面链路、卫星间/深空链路或地对星/星对地链路。它还可用于遥感、射电天文学、军事、灾难恢复、最后一英里接入、无线蜂窝网络回程等。然而,尽管 FSO 通信潜力巨大,但其性能受到大气信道的不利影响(即吸收、散射和湍流)的限制。在这三种影响中,大气湍流是一个主要挑战,它可能导致系统的误码率 (BER) 性能严重下降,并使通信链路不可行。本文全面介绍了 FSO 通信系统在地对星/星对地和星间链路中面临的各种挑战。它还提供了各种性能缓解技术的详细信息,以实现高链路可用性和可靠性。本文的第一部分将重点介绍对地对星/星对地和星间链路光通信系统性能构成严重挑战的各种类型的损伤。本文的后半部分将为读者提供对物理层以及其他层(链路、网络或传输层)的各种技术的详尽回顾,以对抗大气的不利影响。本文还独特地介绍了一种最近开发的技术,该技术利用轨道角动量,在天基和近地光通信链路中利用光载波的高容量优势。本调查为读者提供了有关使用天基光回程链路的全面详细信息,以提供高容量和低成本的回程解决方案。