4万公里高空布网实现全球实时激光通信

——访哈尔滨工业大学航天学院博士生导师谭立英教授

　　东北网5月21日讯(记者 姜辉 编辑 王艳)十平方米左右的空间里，左手边是一个有些褪色的书柜，里面是一些书页已经翻得打卷泛黄的中英文书籍，右手靠窗一侧是一个短小的电脑桌，上面的显示屏连着打印机，几页刚打出来的文件还散发着墨香，靠门一侧是一张写字台。19日上午，时值周六，61岁的谭立英教授正在坐在哈工大科学园的办公室里修改文件。

哈尔滨工业大学航天学院博士生导师谭立英教授。

　　谭立英教授是哈尔滨工业大学航天学院博士生导师，空间光通信技术研究中心副主任，卫星激光通信技术国防重点学科实验室主任。27年前，谭立英因为准备硕士论文，发现了一篇关于卫星激光通信技术的外国文献，意识到卫星激光通信是一个国际前沿的研究领域，立即自掏腰包投入研发，如今，谭立英教授和爱人马晶教授组成的团队科研人员已达百余人，并于2017年成功进行了国际首次高轨卫星对地双向5Gbps高速激光通信试验，标志着我国在空间高速信息传输这一航天技术尖端领域走在了世界前列，为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程的实施奠定了坚实基础。

　　“我们做的主要是卫星激光通信，在4万公里高空布一个卫星无线管网络，实现全球实时激光通信。相当于在天上铺了无线光纤网。对于来百姓来说，平时上网速度会更快，价格也会更便宜，信息数据安全更高。”谈起卫星激光通信，谭立英教授兴致勃勃，她告诉记者，所谓卫星激光通信，就是用“激光光束”把卫星与卫星、卫星与地面链接起来，通过激光进行高速信息传递。卫星激光通信的信息传输能力远大于卫星微波通信，能够有效解决现代卫星技术发展所带来的数据传输瓶颈问题。“平时我们的信息，只能是在我们的卫星经过我国疆域的时候才能传递，低轨卫星绕地球一圈一般需要一个半小时，在国外得到的信息只有卫星经过我们头顶上的时候才能传递过来，有延时，一旦卫星激光通信网络建成，通信可实现实时连通，速度达到秒级”。

　　不仅是实时通信，谭立英教授告诉记者，以前卫星数据通过微波传输速率很低，一般情况下是兆的数量级，卫星激光通信数据传输速率可以提高到千兆以上。以前用微波测距，没有激光的精度高，所以说采用激光技术，无论是通信还是测距都会使导航系统的性能大大提高。同时，激光通信天生具有保密基因，一般的微波通信束散角很宽，覆盖地球表面数百公里，区域范围内，无论任何人只要有接收天线都可以接收到传输的数据，而激光通信束散角很窄，地面覆盖面积在百米量级，可以说是数万公里“针尖对麦芒”，数据保密性非常高。具有传输容量大、保密性强、抗干扰、传输距离远的特征。“我们真正在竭尽全力研发，计划2019年以后发射的卫星上装载激光通信设备终端，将来，北斗导航系统也会应用激光通信技术。”

　　说起这些年来的研发历程，谭立英教授感慨连连。“1991年刚开始决定研发卫星激光通信技术那会儿，我和爱人的月工资加起来都不到200块钱，当时身边很多朋友都选择了下海，卖茶蛋一个月都能赚300多块钱。当时就传过，做导弹的不如卖茶蛋的。我不停告诉自己，要做一件事，就得坚持下去。为了自己的追求，只要有饭吃饿不死，我就会一直追求下去。”

　　近30年过去了，谭立英教授的坚持迎来了丰硕的成果。2005年，谭立英教授和爱人马晶教授组成的团队研发完成了星地激光链路的星上光通信终端样机、卫星激光通信地面动态演示验证测试系统、集成化卫星激光通信终端高精度测试校准仪……该项目2009年获国家技术发明二等奖。2011年10月25日，我国首次星地激光链路试验取得了圆满成功。

　　成功的到来，并没有让谭立英教授有丝毫懈怠。“卫星激光通信技术在世界上是一个研究热点，从上世纪60、70、80年代起，美国、欧洲、日本就已先后启动研究，而这时我国这一领域尚属空白。在黑龙江乃至全国，我们是第一个吃螃蟹的人。我始终有一种使命感和紧迫感，现在无论是周六周日还是晚上，除了吃饭和睡觉就是工作，可以说是争分夺秒，每时每刻都要想问题、解决问题，想让我们国家早点用上成熟的卫星激光通信技术，让国家变得更强大。”谭立英教授深情地说。

　　谈起将于哈尔滨召开的第九届中国卫星导航年会，谭立英教授说：“这次的卫星导航学术年会在哈尔滨召开，不光对黑龙江的导航产业产生有益影响，对于卫星应用方面也是一个促进。对于我们卫星激光通信来说，更是一种督促和推进，能加快发展速度，让激光测距在黑龙江的导航行业中发挥更大的作用。”