隨著低軌衛(wèi)星星座逐年放量和高速迭代，激光通信成為剛需“底座”。經(jīng)過二十余年自主攻關(guān)積淀，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（“西安光機(jī)所”）立足自身原始創(chuàng)新優(yōu)勢，聯(lián)合旗下商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)化平臺西安中科天塔科技股份有限公司（“中科天塔”），協(xié)同打通激光通信“科研創(chuàng)新—工程量產(chǎn)—在軌智能”全鏈條轉(zhuǎn)化路徑。在完成星載激光通信“從0到1”核心技術(shù)突破后，陜西首條專業(yè)化星載激光通信智能產(chǎn)線于7月16日正式于西安投產(chǎn)。激光通信終端將作為核心載荷全面提升衛(wèi)星自主運(yùn)行、高效組網(wǎng)與大規(guī)模星座管理能力。
中科天塔作為商業(yè)航天領(lǐng)域的專業(yè)產(chǎn)業(yè)化平臺，承擔(dān)激光通信終端“從1到N”規(guī)模化使命。目前已完成可批量生產(chǎn)的星載激光通信終端和在軌智能系統(tǒng)的開發(fā)，同步啟動航天垂直大模型“華山”全網(wǎng)內(nèi)測，實(shí)現(xiàn)空間光電硬件與航天智能算法雙向落地，為衛(wèi)星全域“太空智駕”提供技術(shù)和應(yīng)用支撐。
二十余年攻關(guān)，夯實(shí)空間激光通信核心技術(shù)根基
立足國家空天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重大需求，西安光機(jī)所自2004年起，開展從基礎(chǔ)預(yù)研、技術(shù)攻關(guān)到在軌驗(yàn)證的自主創(chuàng)新，深耕星間高速光傳輸領(lǐng)域。通過率先布局空間光電前沿賽道，在弱光接收、高速相干通信領(lǐng)域開辟全新技術(shù)路徑。
歷經(jīng)持續(xù)迭代打磨，科研團(tuán)隊(duì)相繼攻克多制式兼容通信、遠(yuǎn)距離深空光傳輸?shù)认盗嘘P(guān)鍵難題，同步布局百G大氣激光通信、Tbps超高速激光通信等前沿方向，多項(xiàng)試驗(yàn)成果刷新國內(nèi)紀(jì)錄。依托長期技術(shù)積淀，西安光機(jī)所先后承接多項(xiàng)國家重大任務(wù)，累計(jì)研制各類星載激光通信終端百余套，部分產(chǎn)品已在軌業(yè)務(wù)化運(yùn)行。在軌運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，自研終端可實(shí)現(xiàn)星間激光快速對準(zhǔn)、穩(wěn)定通信，能夠長期支撐跨星海量數(shù)據(jù)互通。
持續(xù)迭代的自研技術(shù)、經(jīng)過太空實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)的成熟產(chǎn)品，為星載激光通信智能產(chǎn)線落地、實(shí)現(xiàn)批量工業(yè)化制造打下完整技術(shù)基礎(chǔ)，打通了前沿科研走向規(guī)模化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的前置關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為巨型衛(wèi)星星座組網(wǎng)、全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控筑牢完備科研根基。
協(xié)同發(fā)力，實(shí)現(xiàn)科研成果規(guī)模化量產(chǎn)落地
通過“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同合作，院所與平臺深度聯(lián)動，有效破解科研成果停留在實(shí)驗(yàn)室、難以批量供貨的發(fā)展堵點(diǎn)，并推動二十余年積累的星載激光通信核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
西安光機(jī)所黨委書記、副所長郝偉在投產(chǎn)儀式上介紹說，習(xí)近平總書記在國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會、兩院院士大會、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第十一次全國代表大會上的重要講話指出，要“推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合”，西安光機(jī)所始終堅(jiān)持以高質(zhì)量黨建引領(lǐng)科技創(chuàng)新事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，恪守國家戰(zhàn)略科技力量主力軍使命定位，瞄準(zhǔn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的國家戰(zhàn)略需求，針對空間激光通信核心技術(shù)，與中科天塔為代表的產(chǎn)業(yè)化公司銜接協(xié)同，將更多原創(chuàng)性前沿性技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，推進(jìn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，加速技術(shù)驗(yàn)證和迭代，促進(jìn)科技成果從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用市場中去，加快塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢。
他表示，基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的總源頭，任何產(chǎn)業(yè)技術(shù)的跨越式升級，都離不開底層基礎(chǔ)理論與核心機(jī)理的突破。西安光機(jī)所將持續(xù)夯實(shí)基礎(chǔ)研究，以高質(zhì)量科技供給賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、以高層次產(chǎn)業(yè)需求牽引技術(shù)突破，為我國高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)新的更大力量。
中科天塔總經(jīng)理曾偉剛介紹了產(chǎn)線整體建設(shè)情況。這條數(shù)字化智能產(chǎn)線占地2000平方米，位于西安高新區(qū)曲率引擎光子制造園，覆蓋零部件裝調(diào)、整機(jī)集成、精密調(diào)試、空間環(huán)境模擬、自動化檢測全生產(chǎn)流程，配套數(shù)字化管理系統(tǒng)與全自動綜合測試平臺，可同步完成多臺設(shè)備性能檢測，依靠智能系統(tǒng)自動識別產(chǎn)品故障，保障批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
產(chǎn)線一期，可年產(chǎn)600套激光通信終端，計(jì)劃2027年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)千臺以上能力。量產(chǎn)終端通信速率覆蓋5Gbps至100Gbps，體積小、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)，核心光學(xué)部件均為西安光機(jī)所自主研發(fā)，可充分適配各類低軌巨型星座批量配套需求。
軟硬一體、天地一體，邁向自主管控“太空智駕”時代
在激光通信硬件實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的同時，中科天塔近日也對航天垂直大模型“華山”開啟全網(wǎng)內(nèi)測，致力于形成硬件傳輸+智能研判的完整解決方案，針對性破解巨型衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行中的各類管控難題。
曾偉剛表示，大型衛(wèi)星星座在軌運(yùn)行時，由于海量空間數(shù)據(jù)難以快速互通，空間碰撞、設(shè)備故障無法提前預(yù)判，全部依靠地面人工處置，管控效率偏低。企業(yè)于2024年10月推出國內(nèi)首款航天垂直私域大模型“華山”，深度融合軌道、光電、航天運(yùn)維專業(yè)知識庫，成為專門面向衛(wèi)星在軌管控打造的行業(yè)專用智能系統(tǒng)。星載激光通信終端搭配“華山”大模型，將可搭建起“天地一體化”衛(wèi)星自主運(yùn)行體系。
“星載激光通信終端是太空高速信息傳輸主干鏈路，首要承擔(dān)星間海量數(shù)據(jù)高速互通任務(wù)。依托這條通信通道，全網(wǎng)衛(wèi)星采集的軌道工況、設(shè)備狀態(tài)、空間碎片監(jiān)測等各類信息得以實(shí)時匯聚。適配衛(wèi)星有限算力環(huán)境的輕量化‘華山’大模型，可在太空自主分析數(shù)據(jù)，測算碰撞風(fēng)險(xiǎn)、識別設(shè)備故障，自動下達(dá)軌道避讓、通信修復(fù)指令，大幅減少地面人工操作，真正實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星在軌自主運(yùn)行?！痹鴤偨榻B說。
據(jù)介紹，中科天塔將穩(wěn)步擴(kuò)大產(chǎn)線產(chǎn)能，持續(xù)升級星載激光通信終端產(chǎn)品?！叭A山”航天大模型也將全面嵌入終端研發(fā)、智能排產(chǎn)、故障仿真、產(chǎn)品迭代全流程，同步賦能科研端與生產(chǎn)端。通過持續(xù)拓寬航天產(chǎn)業(yè)多元應(yīng)用場景，完善天地一體“太空智駕”全鏈條國產(chǎn)化方案，助力我國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、規(guī)?；⒆灾骺煽匕l(fā)展。
