美国太空军即将在GPS卫星上测试激光通信技术
近期,美国太空军宣布了一项新计划,将在其GPS卫星上测试激光通信技术。然而,这项计划并非一帆风顺,此前已多次延期,且在全球范围内,已有其他国家在这一领域取得了显著进展,尤其是中国。
全球四大卫星导航系统中,北斗卫星导航系统(BDS)与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO齐名。而北斗与美国GPS之间的竞争尤为激烈,两者实力相当。尽管美国GPS是老牌系统,但其全球市场份额依然稳固。而中国北斗作为后起之秀,近年来发展迅速,已在部分领域超越了美国GPS。
北斗三号系统卫星系统总设计师林宝军曾公开表示,北斗系统已超额完成目标,性能上已超越GPS。北斗系统通过30颗卫星,向全球用户提供免费的定位导航授时服务,其水平定位精度优于9米,垂直定位精度优于10米,测速精度优于0.2米/秒,授时精度优于20纳秒。中国还在筹备下一代北斗系统,计划于2035年完成建设,届时北斗系统将更加强大。
值得注意的是,中国不仅在地球上建设北斗系统,还在月球上规划了月球版北斗计划,致力于构建一个太空网络。这一举措让美国感到担忧,因为中国北斗的快速发展已经对美国GPS构成了威胁。
尽管美国太空军计划在GPS卫星上测试激光通信技术,但这一计划再次遭遇延期。早在2023年2月,用于激光测试的GPS III SV-10卫星就已组装完成,但一直处于储存状态,等待发射授权。这表明该计划仍存在不确定性,未来可能继续延期。按照原计划,激光反射器阵列(LRA)将安装在两颗GPS III卫星上进行测试,但从目前的情况来看,这一计划的具体执行时间尚未明确。
相比之下,中国在激光通信领域的进展更为迅速。早在2018年,中国就在北斗三号第十八、十九颗卫星上首次配置了星间激光载荷,开展了空间激光通信与测距试验。而在此前,大多数卫星的通信载体都是微波,而激光的信息传输量是微波的几十倍甚至几百倍。2021年,中国又成功完成了对高轨和中轨星载终端的各项试验内容,实现了信标和信号的双向跟踪、自适应校正及光纤耦合、上行和下行通信和星载端机参数的标校。
这些成就表明,中国在激光通信领域已经领先美国至少三年。而美国还在为测试计划而苦恼,能否稳定执行仍是未知数。中国在这一领域的领先地位不仅体现在技术上,还体现在实践经验和项目组的积累上。外媒也指出,中国北斗进行激光通信实验,可以提高卫星导航精度,对美国构成了威胁。