【48812】复旦信息星发射升空事关6G网络建造

  “3、2、1,焚烧!”甘肃酒泉卫星发射中心,一枚火箭腾空而起,直刺天穹。今日(5月31日)上午7时39分,谷神星一号遥十二运载火箭成功发射升空,将“极光星座01星、02 星”激光通讯实验遥感卫星送入预订轨迹,飞翔实验成功。

  其间,“极光星座01星”有一个特别的姓名——复旦信息星,是复旦大学信息科学与工程学院(下文简称:信息学院)的冠名星。中国科学院院士、电磁波与遥感科学专家、信息学院教授金亚秋为之命名。

  面向我国未来空间根底设备和战略需求,复旦信息星作为“极光星座”12颗卫星发射方案中的“01星”,在轨期间将要点探究星间激光通讯和卫星光学遥感,结合卫星地上站接纳与AI大数据交融处理。

  到发稿时,这颗满载新原理、新技能、新方案、新仪器设备和新资料的通讯遥感“实验星”已抵达535公里高度的近地轨迹。在太空环境中,卫星慢慢打开太阳能帆板,显露金亚秋规划的LOGO。遥测多个方面数据显现,各分体系状况杰出。

  接下来,两颗卫星敏捷摆开互相间隔,树立安稳的激光通讯链路,验证从300公里至4000公里不同星间隔下宽带星间激光通讯,测验星间事务数据的高速安稳传输。

  从2G到5G,通讯技能完成一向以陆基网络为主,而未来的6G建造的代表性特征是“空六合海一体化”,构建一张包含高中低轨卫星网络在内的全球广域掩盖的三维立体网络,让万物互联,也以高质量信息化建造捍卫国家安全、提高国民经济功率。

  通讯载荷是卫星完成其信号接纳、改换、放大和发送功用的中心组件。复旦信息星的载荷和渠道由金亚秋院士团队领衔的复旦大学上海市科委低轨卫星通讯与使用工程技能研讨中心、上海市教委低轨卫星通讯技能协同立异中心,与北京极光星通科技有限公司、航天八院805所部属埃依斯公司等联合研制。

  “许多通讯的新技能,总算有时机在太空中验证了!复旦电磁波信息科学教育部要点实验室副主任张俊文兴奋地表明,“在轨期间,复旦将联合极光星通团队展开星间激光通讯链路测验和验证,构建激光通讯在轨实验渠道,展开在轨激光通讯的先进信号处理研讨”。从前期证明、规划,到后期功用处理、搭载,有复旦团队的尽力。

  信息学院二楼,院长迟楠团队的实验室里,摆满了精细的光学渠道,实验室正研制着一系列面向低轨卫星空间通讯使用的新一代的激光、毫米波和太赫兹传输样机。团队还曾赴长春、武汉、连云港进行不同环境和间隔的外场测验,特别是近期团队在连云港进行了超越30公里的跨海湾拉距测验,对这些激光、毫米波和太赫兹等样机进行了地上验证。

  复旦信息星在太空中搜集的实验数据将经过复旦大学江湾校区穿插二楼楼顶的卫星遥感数据接纳站传回地上。这个5.4米口径的抛物面天线,能将卫星发射的数据信号有用接纳、聚集、传输至学院机房,供各实验团队进行后端信息处理,构成“卫星地上站-星间-星地-六合一体”数据闭环。

  学院团队则发挥研讨专长,深耕一手数据、运用有用剖析手法展开协同验证及体系测验。

  一起,运用大数据交融和人工智能手法,进行图画信息交融和信息处理,优化图画处理算法,让数据辨认的准度和精度更上一层楼。

  得益于低轨卫星高度与摄像头精度,现在的红外遥感已可以构成较高分辨率的地上图画,加以标准合理规划使用,卫星遥感技能将在森林火灾、自然灾害的预警重建,安全城市、才智农业建造等智能场景使用中大放异彩。

  “信息学院是一个多学科穿插学院,研讨团队也需求跨学科布景的人才相互配合。因而,咱们亟需优质的项目渠道靠拢人才、发挥穿插优势。”信息学院副院长詹义强教授表明,“现在的这个卫星便是一个非常好的渠道”。

  他的团队担任此次复旦信息星搭载的新式光伏组件研制。作为空间中卫星的首要能量来历,太阳能帆板的研制进程中所需求的科学与技能丰厚多元,触及包含、但不限于半导体器材物理、半导体光电子学、电子电路规划等诸多方面,终究才能将实验效果成功使用在卫星上。因而,组内聚集了许多物理、化学、资料、电子等各布景的复合人才。经过不断的实验测验,詹义强团队企图寻觅一种兼具安稳性与经济性的新式光伏资料,以期未来代替造价贵重的砷化钾太阳能板,为卫星插上愿望的帆桨,未来还有时机推行民用,成为造价更低价的光伏资料。

  詹义强团队中还有人工智能布景的博士研讨生,运用“AI for science”(注:科学智能)建立算法来猜测适宜资料。AI能从苍茫几万种化学资料中定向筛选出几种安稳的新式资料,研讨人员再将它们送入实验室中验证功能。在AI的协助下,团队一位本科生猜测并制备了一种全新的资料。

  做“顶天立地”的科研,离不开一流的科研渠道,也少不了高效的效果转化环境。

  2021年4月8日,上海市科委为复旦大学上海低轨卫星工程技能研讨中心授牌,主研低轨卫星中心芯片、新频谱通讯和大数据交融,进一步推动产学研交融。随后,建立上海市低轨卫星通讯技能协同立异中心,会聚相关方向优势科研力气总计百余人,服务国家严重战略,安身复旦一流学科根底,展开根底理论和技能使用人才培养。

  复旦信息星的发射“仅仅一个前奏”,信息学院的下一颗技能实验星正在准备中。詹义强和张俊文等待,“让更多新的技能能取得上天使用的时机”,提高复旦空天信息根底科学与使用研讨的能级。

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