Выставка «Связь» проходит с 23 по 26 апреля в Центральном выставочном комплексе «Экспоцентр» в Москве. Ее спутники Starlink начали использовать лазерную связь для обратной связи. Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи. Российский спутник «Импульс-1» открывает лазерный канал связи. Как объяснили ученые, современные системы подводной лазерной связи имеют высокую стоимость и способны поддерживать широкий канал связи только на небольших дистанциях.
Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи
Когда 8 апреля он снова связался с Землей, это произошло уже на расстоянии 226 млн км. Система лазерной связи подключилась к радиопередачику «Психеи», а затем отослала копию инженерных данных по световому лучу. Кроме того, инженерам впервые удалось скомандовать передатчику начать отправку данных, собранных «Психеей», по оптическому каналу. Одновременно с передачей информации по радиочастоте лазерные системы передавали часть тех же данных Паломарской обсерватории. Зонд вновь стал передавать данные о состоянии своих систем. Проблема была вызвана неисправностью чипа памяти в подсистеме полетных данных FDS , которая отвечает за упаковку научных и инженерных данных перед их отправкой на Землю.
Кроме того, госкорпорация совместно с РЖД планирует «провести один интересный эксперимент по квантовой передаче данных с борта на борт МКС и далее».
В апреле «Роскосмос» сообщил , что создал оператора по развитию национальной многоспутниковой орбитальной группировки «Сфера» путем реорганизации оператора, который работал совместно с британской компанией OneWeb.
А научное сообщество получит доступ к беспрецедентному потоку данных между Землей и Луной. Сегодня космические агентства предпочитают использовать радиостанции в диапазоне S от 2 до 4 гигагерц и Ka от 26,5 до 40 ГГц для связи между космическим аппаратом и центром управления полетами. Диапазон Ka особенно ценится — Дон Корнуэлл, который курирует развитие радио- и оптических технологий в НАСА, называет его «кадиллаком радиочастот», потому что он может передавать до гигабита в секунду и хорошо распространяется в космосе. Способность любого космического корабля передавать данные ограничена некоторыми неизбежными рамками, которые накладывает радиофизика. Во-первых, радиоспектр конечен, и подходящие для космической связи радиочастоты зачастую активно используются и на Земле. Вторая серьезная проблема заключается в том, что радиосигналы рассеиваются, пролетая сотни тысяч километров в космосе.
К тому времени, когда сигнал Ка-диапазона с Луны достигнет Земли, он будет пятном около 2000 километров в диаметре, что сравнимо по площади с Индией. Из-за этого сигнал станет намного слабее, поэтому вам понадобится либо чувствительный приемник на Земле, либо мощный передатчик на Луне. MAScOT — попытка исследователей из Lincoln Laboratory создать модульную недорогую систему оптической связи, включающую такие приборы, как телескоп с поворотным креплением и специальную подставку для обеспечения безопасности системы в экстремальных условиях запуска ракеты. У систем лазерной связи также есть проблема рассеивания, и к тому же пересекающиеся лучи могут «запутать» данные. Но лазерный луч, отправленный с Луны, к моменту прибытия на Землю охватит область шириной всего 6 км. Это означает, что вероятность пересечения любых двух лучей значительно ниже. Кроме того, им не придется бороться за частоты в уже переполненном участке спектра.
С помощью лазеров вы можете передавать практически неограниченное количество данных, говорит Корнуэлл. Лазерные лучи настолько узки, что он [почти] не могут мешать друг другу». Более высокие частоты также означают более короткие волны, которые дают больше преимуществ. Сигналы Ka-диапазона имеют длину волны от 7,5 миллиметров до 1 сантиметра. НАСА планирует использовать лазеры с длиной волны 1550 нанометров — той же, которая используется для наземных оптоволоконных сетей. Действительно, в своем развитии лазерная космическая связь опирается на существующие оптоволоконные технологии. Более короткие волны и более высокие частоты означают, что в каждую секунду можно упаковать больше данных.
Тем не менее все эти спутники относятся к малым, и для них будет создана линейка унифицированных платформ». Работой по «Типоряду», в которой участвуют как предприятия Роскосмоса, так и частные компании всего около десяти организаций , руководит генеральный конструктор по автоматическим космическим комплексам и системам Виктор Хартов. Наконец, в рамках НИР «Цифра» ставится задача перехода к гибким цифровым полезным нагрузкам для перспективных телекоммуникационных cпутников.
Это позволит оптимально использовать аппарат, корректировать его зоны обслуживания и перераспределять мощность в лучах, а в перспективе обеспечить перенос сигнала в другую полосу частот. Космический аппарат, обладающий такими возможностями, будет способен рационально использовать все свои ресурсы: например, если того потребует чрезвычайная ситуация или меняющийся рынок телекоммуникационных услуг. Сегодня, к сожалению, практически все гражданские спутники связи создаются с использованием иностранных комплектующих.
Что такое лазерная связь? Она позволяет соединять космические аппараты не только с наземными станциями, но и друг с другом. Благодаря высокой пропускной способности линий лазерной связи появляется возможность минимизировать количество наземных пунктов связи, расширяя зону покрытия.
По сравнению с радиосвязью лазерная обладает большей скоростью передачи данных, меньшим энергопотреблением и низкой возможностью перехвата. Основным ее недостатком является необходимость точного наведения луча, захвата и слежения за космическим аппаратом. Поскольку расходимость лазерного пучка очень невелика, задача попасть лучом с одного спутника в оптическое приемное устройство другого чрезвычайно сложна на расстоянии в 1000 километров от источника излучения пучок имеет диаметр всего 10 метров — нужен компромисс между точностью наведения и мощностью лазера.
Кроме того, лазерный луч — отличное решение в вакууме, но в условиях атмосферы это не самый лучший выбор в качестве линии связи из-за существенного затухания сигнала в облаках, дожде и тумане. Мониторинг Земли на новых технологиях Еще год назад заявлялось, что по проекту «Сфера» на низкие орбиты будет выведено более 200 малых космических аппаратов высокопериодичного всепогодного мониторинга Земли «Беркут». Предполагалось, что они будут нескольких типов — обзорные, высокодетальные и радиолокационные.
По функционалу спутников планы не поменялись, но вот разговоры о численности группировки пока преждевременны. За прошедшие два года с момента начала проектирования системы возможности аппаратов улучшились. Например: если ранее в параметры обзорного мониторинга закладывалось разрешение 2.
Показатели высокодетальной съемки тоже будут улучшаться. Появятся и дополнительные функции, в частности высокодетальной видеосъемки. Важнейшее внимание по-прежнему уделяется радиолокационным космическим аппаратам.
«Роскосмос» проведет эксперимент по лазерной связи в 2023 году
| "Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink | Высокоскоростная лазерная связь обеспечивает передачу информации с пропускной способностью от 34 до 155 Мбит/с. |
| CubeSat продемонстрирует самую быструю лазерную связь NASA из космоса | Система оптической связи Орион Artemis II (O2O) обеспечит лазерную связь во время миссии Artemis II. |
| НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи | NASA передало информацию к зонду Psyche, который отправляется к астероиду Психея, с помощью лазерной системы связи. |
| Лазер вместо радиоволн: космическая связь в ИК-диапазоне ускорила передачу данных | Лазерная связь обладает рядом преимуществ, включая высокую скорость и энергоэффективность, но сталкивается с вызовами. |
НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи
Вавилова" и еще несколько компаний. У них уже есть испытанные образцы — железные коробки, которые общаются лазерными лучами, отметил он. В начале этого года в Московском физико-техническом институте представили макет терминала космической лазерной связи. В отличие от радиоволн луч лазера не так сильно рассеивается, а плотность его излучения в целевом секторе больше, чем у радиопередатчика, что позволяет обойтись без приемников длиной в десятки метров, заявляли авторы проекта.
В мире самой известной компанией, работающей в этой области, является американская SpaceX, чьи спутники Starlink стали оснащать терминалами лазерной связи с 2021 года. В феврале этого года представители Starlink рассказывали о преимуществах лазерной связи между Землей и космосом: с ее помощью спутники могут обеспечить все потребности клиентов в течение двухчасового окна. Проект можно считать перспективным, поскольку сейчас в рамках различных федеральных программ активно идет разработка низкоорбитальных и среднеорбитальных группировок космических аппаратов, добавил начальник отдела интеграции телеком-решений Научно-исследовательского центра телекоммуникаций Московского физико-технического института Геннадий Себекин.
Такая работа так или иначе предполагает элемент межспутниковой связи, в основу которой будет положена как раз технология лазерной связи. Поэтому это хорошо коррелирует с разработкой упомянутого терминала, отметил он.
Модернизировать ли уже существующую? Какой путь выбрать? И в какую сумму это обойдется? Приблизительно такие вопросы задают себе руководители подразделений технической поддержки и обеспечения связи. Рассмотрим проблему организации канала связи между отдельными корпусами зданий, которая может возникнуть практически перед любой компанией. Предположим, необходимо наладить связь между двумя зданиями: центральным офисом и филиалом. Например, компания хочет связать УАТС центрального офиса, подключенную к телефонной сети общего пользования, с УАТС, устанавливаемой в филиале, или организовать вынос абонентской емкости.
Возможно, необходимо объединить сегменты ЛВС, расположенные в разных корпусах зданий. Обе эти задачи могут быть поставлены одновременно. В любом случае возникает проблема выбора каналообразующего оборудования. Выбор этот достаточно широк. Мы же рассмотрим следующие возможные способы построения канала связи: два беспроводных — радиосвязь и лазерная связь — и два проводных — на основе медного и волоконно-оптического кабеля с установкой соответствующей аппаратуры сопряжения рис. Допустим, вы решили использовать волоконно-оптические линии связи ВОЛС. Они обеспечивают высокие качество частота появления ошибочных битов BER меньше 10-10 и скорость ограничена только скоростью используемого интерфейса передачи, но, к сожалению, еще достаточно дороги. Так, стоимость прокладки километра волоконно-оптического кабеля в черте города может составить в среднем 6—10 тыс. Волоконно-оптический кабель позволит увеличить пропускную способность сети и сделать ее максимально "прозрачной" для различных протоколов.
Однако высокая стоимость его прокладки ограничивает использование ВОЛС. Компании, которые не могут себе позволить построение ВОЛС, в качестве канала связи используют обычный медный кабель витые пары. Однако при значительном удалении пользователей друг от друга свыше 1,5—2,2 км необходимы ретрансляторы. Чем их больше, тем дороже канал связи. Качество и скорость передачи трактов ИКМ30 оставляют желать лучшего. Частота появления ошибочных битов имеет порядок 10-7 хотя, по-нашему мнению, и эта цифра сильно занижена , т. Следует отметить, что сегодня существует целый ряд технологий, обеспечивающих высокоскоростную передачу трафика по линиям связи на основе медного кабеля. Аппаратура HDSL может быть использована для уплотнения абонентских и соединительных линий, при этом не надо подбирать параметры провода и можно воспользоваться витыми парами уже проложенного кабеля в зависимости от типа аппаратуры требуется от двух до четырех пар. Технология HDSL предусматривает новый способ кодировки, позволяющий исключить взаимное влияние потоков информации, идущих в прямом и обратном направлениях, а также наводки на аналоговые сигналы в соседних парах.
Проводимые в России эксплуатационные испытания оборудования HDSL показали значительное увеличение дальности передачи потоков Е1 зависит от диаметра жилы кабеля по сравнению с дальностью, обеспечиваемой аппаратурой ИКМ30. Однако такие испытания проводились при фиксированном коэффициенте BER, равном 10-6. Можно предположить, что для BER порядка 10-10 дальность передачи окажется меньше.
В настоящее время в институте заканчивают разработку конструкторской документации для изготовления опытных образцов аппаратуры. У лазерной связи частота колебаний очень высокая, мы можем передавать по одному каналу до 100 Гб. Второе — у радиолиний большие внешние поля, легко перехватить информацию. А у лазерного луча узкая направленность, в космосе он вообще не рассеивается, и перехватить его практически невозможно.
Эта технология повысит скорость передачи данных в 10-100 раз по сравнению с текущими возможностями, потенциально прокладывая путь к новому стандарту связи в дальнем космосе. НАСА планирует важный шаг к достижению этой цели, запустив и протестировав свою первую двустороннюю сквозную лазерную систему связи. Она известна как демонстрационный модем для пользователей с интегрированной лазерной ретрансляцией на низкой околоземной орбите и терминал усилителя ILLUMA-T.
Росатом запланировал эксперимент с космической лазерной связью на 2024 год
Сейчас рассматривается вопрос финансирования на 2020 год. По словам вице-премьера РФ Юрия Борисова, правительство заложило в проект бюджета на 2020-2022 годы финансирование проекта "Сфера" в размере свыше 10 млрд руб. Напомним, что в прошлом году исполнительный директор «Роскосмоса» по развитию бизнеса и коммерциализации Антон Жиганов сообщал, что проект «Сфера» является доработанной версией системы «Эфир», которая способна одновременно обеспечивать связью 10 тыс. И подписывайтесь на канал «Телеспутника» в «Яндекс.
Прибор размером с холодильник был установлен снаружи японского экспериментального модуля "Кибо". Оба прибора — часть программы космической связи и навигации NASA SCaN, которая должна протестировать то, как технологии лазерной связи могут быть полезны для научных исследований. Далее специалисты будут проводить эксперименты, которые позволят оптимизировать внедрение новой технологии в проекты NASA, чтобы сделать научные исследования максимально эффективными.
Более узкая длина волны инфракрасного света позволяет космическим аппаратам передавать больше данных. Лазерная связь значительно повышает эффективность передачи данных. Прибор размером с холодильник был установлен снаружи японского экспериментального модуля "Кибо".
Лазерная связь позволит передавать больше данных при тех же затратах. Благодаря высокой скорости передачи данных и экономии энергии эта технология может заменить привычную радиосвязь в космосе, пишет РБК. По словам ведущего специалиста по космической оптике Сергея Алексеева, работа над проектом началась два года назад. Представители «ИКС Холдинга» отказались комментировать эту инициативу.
В МФТИ создан терминал космической лазерной связи
Об этом сообщили представители Роскосмоса. Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи. Развертывание системы «Сфера», состоящей из 600 спутников, начнется в 2023 году и продлится до 2028 года. Ранее сообщалось , что проект прошел согласование в Военно-промышленной комиссии.
В рамках эксперимента NASA по оптической связи в глубоком космосе DSOC на телескоп Хейла в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего Калифорния от спутника Psyche с расстояния почти 16 млн км — примерно в 40 раз дальше, чем Луна от Земли, — был передан лазерный луч ближнего инфракрасного диапазона с кодированными тестовыми данными. Это самая дальняя в истории демонстрация оптической связи. DSOC настроен на передачу тестовых данных с высокой пропускной способностью на Землю в ходе двухлетней демонстрации технологии во время полета Psyche к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером. Как DSOC впервые будет использован для тестирования высокоскоростной передачи данных за пределы лунной орбиты и как это может изменить исследование дальнего космоса. После этого можно будет продемонстрировать высокую пропускную способность передачи данных от приемопередатчика к Паломару на различных расстояниях от Земли.
Напомним, что в прошлом году исполнительный директор «Роскосмоса» по развитию бизнеса и коммерциализации Антон Жиганов сообщал, что проект «Сфера» является доработанной версией системы «Эфир», которая способна одновременно обеспечивать связью 10 тыс.
И подписывайтесь на канал «Телеспутника» в «Яндекс. Понравилась статья?
Использование инфракрасного света позволяет космическим аппаратам передавать и принимать сигналы с более узкой длиной волны, что дает возможность вместить больше данных в каждую передачу. Такое повышение эффективности передачи данных может привести к ускорению научных открытий и исследований. Преимущества лазерной связи многообразны. Во-первых, она позволяет разрабатывать более эффективные и легкие системы, которые могут значительно уменьшить вес и размер коммуникационного оборудования на космических аппаратах. Такое снижение веса крайне важно для космических миссий, где важна каждая унция.
NASA испытало систему лазерной связи на орбите
Эксперимент с лазерной связью запланирован на 2024 год. Один аппарат будет стоять на «Прогрессе», а второй — на МКС, и между ними будет отрабатываться процедура связи. Обсерватория предназначена для астрофизических исследований в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением, а также для регистрации гамма-излучения в энергетическом диапазоне от 10 кэВ до 10 МэВ. Зона ответственности саровского ядерного центра — создание блока спектрографов для регистрации ультрафиолетового излучения звезд и построение их изображений в УФ- и оптическом участках спектра.
В течение ближайших шести месяцев — года исследователи планируют собрать достаточно данных для разработки следующей версии спутника. Ожидается, что эта версия спутника будет обладать расширенными возможностями, что сделает ее реальным конкурентом на коммерческом рынке.
Что такое квантовая связь:.
Ранее, в других миссиях, лазерная связь уже была опробована на околоземной орбите и на пути к Луне и обратно, но данное испытание является самым сложным и проведено на беспрецедентном расстоянии. Представители НАСА считают, что если проект окажется успешным, то астронавты следующих десятилетий, направляющиеся на Луну или Марс, смогут использовать лазерный свет в качестве средства связи с Землей.
Задача связи на таких дистанциях требует астрономической точности, но, в случае успеха, сулит огромные преимущества, поскольку лазерный свет имеет более короткие длины волн, чем радиоволны. А это позволит космическим миссиям отправлять в 10—100 раз больше информации в единицу времени, чем сейчас. Испытание 14 ноября ознаменовало «первый свет» для DSOC, и инженеры продолжат испытания системы во время путешествия «Психеи» к одноименному астероиду, находящемуся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
Открытие дает новые возможности для использования такой технологии в оптимизированных системах связи и навигации. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает Phys. Сообщается, что предыдущий рекорд дальности передачи стабильного лазерного луча значительно превзойден.
Исследователям удалось передать его на расстояние 2,4 километра, что сделало этот сигнал в 100 раз более стабильным, чем все предыдущие лазерные лучи, переданные через атмосферу. Это важный аспект, так как, отмечают исследователи, существующая технология ограничена природными факторами. На оборудование воздействуют, например, такие факторы, как ветер и незначительные вибрации.
Российские учёные наладили связь со спутником, наблюдающим за Солнцем
Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью. TBIRD продолжает внедрение оптической связи НАСА, демонстрируя преимущества лазерной связи для околоземных научных миссий. В 2024 году «Росатом» протестирует технологию космической лазерной связи. Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи. Лазерная связь относится к беспроводным оптическим системам связи и является одним из самых актуальных направлений.
НАСА тестирует двустороннюю высокоскоростную лазерную систему космической связи
Смотрите онлайн видео «Лазерная связь заменит радио. SpaceLink планирует провести демонстрацию ретрансляции данных в 2024 году после тестирования на орбите своих спутников связи. об этом сообщили во время стрима по запуску очередной партии Starlink.
Система «Сфера» получит лазерную связь
| "Дочка" "ИКС Холдинга" займется лазерной связью вслед за Starlink | Эксперимент НАСА "Оптическая связь в глубоком космосе" (DSOC) призван проложить путь к использованию лазерной связи для передачи данных из глубокого космоса. |
| NASA испытало систему лазерной связи на орбите | NASA передало информацию к зонду Psyche, который отправляется к астероиду Психея, с помощью лазерной системы связи. |
| Лазерный интернет: как оптическая связь изменит всю авиацию — | TBIRD продемонстрирует возможности лазерной связи с высокой скоростью передачи данных от CubeSat на низкой околоземной орбите. |
Лазерный эксперимент НАСА DSOC передал технические данные с расстояния 226 миллионов километров
Опыт по созданию терминалов лазерной связи АО «НПК «СПП» и результаты космического эксперимента «Система лазерной связи» (КЭ СЛС) могут быть использованы для дальнейших. Лазерная связь позволит на высокой скорости обмениваться информацией не только между аппаратами на орбите, но и с наземными станциями. Ее спутники Starlink начали использовать лазерную связь для обратной связи.