太空自由空间光通信 (FSOC),或称激光通信,在带宽、尺寸、重量、功耗节省以及不受管制的频谱方面,比射频 (RF) 通信具有关键优势。与 RF 通信相比,理论和演示的激光通信系统在 SWaP 相似或相同的情况下,数据速率更高。新的太空网络架构,例如 SpaceX 和 Telesat 等公司目前正在部署的宽带星座,利用光学卫星间链路来提高系统总吞吐量并减少地面站数量,从而降低整体系统成本。除了 LEO 之外,Artemis 计划基础设施还包括猎户座太空舱和地球之间的光通信中继,最终计划扩展到月球轨道器以实现连续表面覆盖。尽管性能优势明显且在各个应用中的采用率不断提高,但最先进的 RF 通信系统目前的表现优于激光通信系统,部分原因是光通信系统无法支持多个同时链路。频率重用、访问方法和动态波束形成等技术使 RF 通信系统能够绕过带宽限制并与网络内的其他节点(例如多个地面站、用户终端等)建立同时链接。这项工作着眼于将此功能扩展到激光通信系统,评估支持多个同时光链路所需的技术,并量化网络配置中多用户激光通信的影响。我们开发了一个模型来模拟这种系统的性能,并根据现有模型和数据对其进行验证。然后将该模型应用于 LEO 和深空网络场景,该场景分析不同的访问方法、网络配置和终端技术,例如光纤放大器与光子集成电路。我们进行权衡研究以确定所提方法的局限性和约束。然后,我们根据关键性能参数为每种场景提出架构建议。例如,我们发现对于 LEO 情况,一组四颗 6U 立方体卫星可以在网状网络配置中通过波分多址实现 12 Gbps 的总系统吞吐量。此外,通过使用基于光子的收发器而不是基于光纤的收发器,可以额外节省约 2.5 倍的质量。
空中客车意大利公司在设计、集成和测试方面拥有丰富的经验,为欧洲主要项目提供服务,例如 METOP-Second Generation、QUANTUM、BIOMASS、Galileo、Pléiades NEO 和 EDRS ISL 的 LEO 卫星设备。在其发展历程中,该公司还为 ARTEMIS、Radarsat 2、COSMO-SkyMed、Alphasat TDP#5 做出了贡献,并积极参与意大利的主要项目,例如 SICRAL、PLATiNO、ItalGovSatCom。空中客车意大利公司是机载卫星通信技术领域的领导者,为机构客户提供最先进的移动终端 Janus Aero,用于 ISR 任务。意大利空军的 ATR P-72A 飞机配备了空中客车意大利公司的 Janus 天线,空中客车通信、情报和安全部门也将其视为“天空网络”(NFTS) 的强大解决方案,并成功与空中客车 MRTT 飞机集成,进行了联网空中战场场景的飞行演示。此外,该公司在铁路应用的卫星通信终端方面拥有丰富的经验,曾为整个欧洲的高速列车(例如法国 TGV 列车)提供卫星通信解决方案。Airbus Italia 的产品组合还包括用于低地球轨道卫星的卫星间链路和有效载荷 EO 数据传输设备、无源和有源射频组件、天线辐射元件、用于配置和监测电信灵活有效载荷频谱的地面操作软件、用于数字信号处理和调制解调器的地面和飞行固件、空间架构和安全航天器的关键推动因素。产品组合可分为四个主要宏观领域: - 系统工程(例如天线和射频无源设备、飞行信号处理固件、地面操作软件等) - 连接产品(例如 EDRS Ka-ISL 任务接收器、多业务卫星收发器、紧凑型光学终端等) - 卫星通信移动解决方案(例如用于机载、铁路和陆地应用的移动终端、Janus 产品线) - 安全性和弹性(例如用于安全通信的地面调制解调器、通信频谱监控、抗干扰)有效载荷工程和装配、集成和测试能力完善了其资产;位于罗马的 1,200 平方米的装配集成和测试设施主要用于验证和鉴定用于空间应用的机载和地面组件、设备和子系统。
空客创新有效载荷将搭载法拉第 1 号卫星发射 空客开发的下一代可重新分配任务的软件定义无线电有效载荷将在太空中得到验证 空客的新太空计划“普罗米修斯”将在轨快速验证颠覆性技术@AirbusSpace @Heads_InSpace @dstlmod 史蒂文尼奇,2020 年 7 月 1 日——空客开发的下一代可重新分配任务的软件定义无线电有效载荷普罗米修斯 1 号将于 7 月 3 日从新西兰搭载法拉第 1 号立方体卫星发射。法拉第 1 号任务是 In Space Missions Ltd 在轨演示计划的一部分。普罗米修斯 1 号是一种软件定义的无线电,连接到可以在轨道上重新编程的 400 MHz UHF 天线。它将能够从轨道上调查全球无线电频谱使用情况空中客车公司正与英国国防科学技术实验室 (DSTL) 合作,以促进中小企业、政府和空中客车公司在太空领域的更大合作。空中客车防务与航天公司英国分公司发起了自筹资金的普罗米修斯计划,旨在利用颠覆性技术快速开发灵活创新的有效载荷,为客户提供重要功能。基于空中客车公司与中小企业合作创造新颖功能和验证概念的良好记录,普罗米修斯计划在不到三个月的时间内开发出了法拉第 1 号的有效载荷。空中客车防务与航天英国公司董事总经理理查德·富兰克林表示:“通过与中小企业合作,我们能够利用他们的专业能力和灵活性为客户开发新技术和服务。一旦普罗米修斯 1 号在轨道上得到验证,我们将与中小企业合作伙伴携手,利用它降低未来服务和生命支持解决方案的风险。未来英国政府的国防需求可以通过我们在空中客车公司在 Skynet 5 上率先采用的合作方式得到最好的满足,我们积极与中小企业合作,开发新技术和服务解决方案,在将概念交付给客户之前对其进行验证。”普罗米修斯 1 号将在轨道上验证被动射频传感,使该技术能够被纳入未来可能或可能对主权航天器进行敌对跟踪的任务中。空中客车新空间团队正在倡导普罗米修斯计划,第二个任务已经在开发中,它将是带有射频和光学传感器的立方体卫星,并具有卫星间链路。普罗米修斯 2 号将于 2021 年下半年发射。