Однако установка космической связи на основе лазеров сопряжено с рядом технических -первых, лазерный свет формирует достаточно узкий лучи. НАСА впервые в истории установило двустороннюю лазерную связь между демонстрационной системой ретрансляции лазерной связи (LCRD) и интегрированным терминалом модема и. Летный лазерный приемопередатчик для демонстрации технологии оптической связи в глубоком космосе (DSOC) в JPL в апреле 2021 года.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
Эксперимент NASA по космической оптической связи DSOC передал данные, закодированные в ближнем инфракрасном лазере, с расстояния около 16 миллионов километров к телескопу Хейла в Обсерватории Паломар Калифорнийского технологического института. Оптическая связь уже использовалась для передачи данных с орбиты Земли и Луны, но недавний тест стал рекордным по дальности действия лазерных лучей, поскольку NASA стремится усовершенствовать свои коммуникационные способности перед предстоящими миссиями в глубокий космос. Достижение первой передачи — это огромный успех. Основная цель космического аппарата Psyche — исследовать и изучать уникальный металлический астероид Психея, чтобы лучше понять процесс формирования планет и динамике ядра. Системы лазерной связи упаковывают данные в колебания световых волн в лазерах, кодируя сообщение в оптический сигнал, который передаётся на приёмник через инфракрасные лучи, невидимые человеческому глазу.
Данные также могут быть отправлены на приемопередатчик, а затем повторно соединены с Землей в ту же ночь. Лазерная технология связи в этом демонстрационном проекте НАСА предназначена для передачи данных со скоростью в 10-100 раз быстрее, чем современные радиочастотные системы, используемые сегодня в космических миссиях. Теперь, когда зонд находится в семь раз дальше, скорость, с которой он может отправлять и получать данные, уменьшилась, что было ожидаемо. Лазерная передача научных данных из глубокого космоса Во время испытаний 8 апреля команда проекта также дала команду полетному лазерному приемопередатчику на оптическую передачу данных, сгенерированных "Психеей". Кен Эндрюс, руководитель летных операций по проекту в JPL, пояснил: "Это была передача небольшого количества данных за короткий промежуток времени, но тот факт, что мы делаем это сейчас, превзошел все наши ожидания".
Распространяясь в атмосфере максимальная дальность связи 1,2 км , лазерный луч достигает приемника, представляющего собой фотодиод чувствительность в среднем около 1 мкВт. Приемник производит обратное преобразование, и на выходе получается исходный электрический сигнал. Где же могут быть использованы лазерные системы связи? Диапазон их применения широк: для организации выноса абонентской емкости и соединения "последней мили"; в качестве соединительной линии между двух УАТС; для соединения мультиплексоров, объединения сегментов ЛВС и подключения ЛВС к магистральной сети. Этот перечень можно продолжить, поскольку существующие в настоящее время лазерные системы имеют большой набор устройств сопряжения с разнообразным сетевым оборудованием табл. Системы лазерной связи строятся по модульному принципу, поэтому их возможности могут легко расширяться путем установки дополнительных модулей. Важно отметить и тот факт, что лазерные системы не представляют опасности для здоровья человека, поскольку имеют низкую мощность излучения. Использование же стандартного многомодового ВОК для подключения сетевого оборудования к лазерному передатчику гарантирует передачу данных без радиочастотного и электромагнитного излучений. Лазерные системы развиваются в направлении повышения скорости обмена и дальности связи. Их использование будет особенно привлекательным для объединения сегментов ЛВС, в том числе построенных по высокоскоростным технологиям гигабитная Ethernet и ATM. Способы монтажа лазерного оборудования Существует несколько способов монтажа лазерного оборудования, их формально можно разделить на наружные на стене или на крыше и внутренние за окном. На рис. Чтобы облегчить установку оборудования, фирмы-производители предлагают специальные металлические конструкции. Тип лазерной системы выбирается в зависимости от вида интерфейсов УАТС и или сетевого оборудования см. Информация ЛВС доставляется к лазерному приемопередатчику от сетевого оборудования, имеющего соответствующий электрический или оптический интерфейс. В этом случае УАТС подключается непосредственно к лазерному оборудованию пример такого подключения показан на рис. Если УАТС не имеет таких интерфейсов, то для ее подключения используют различные аналоговые линии, а передаваемый по ним сигнал оцифровывается с помощью внешнего мультиплексора. Кроме моделей лазерного оборудования, перечисленных в табл. Как показано на рис. Выполнение этого требования обязательно, иначе связь невозможна. Помимо этого, имеется ряд других требований, выполнение которых необходимо для устойчивой работы оборудования, поэтому для выбора и монтажа системы лучше обратиться к специалистам. Приемопередатчик лазерных систем связи выполняется в защищенном и обогреваемом корпусе. При разработке лазерных приемопередатчиков были приняты специальные меры для обеспечения их устойчивой работы во всем диапазоне погодных условий. Например, для защиты от прямых встречных лучей солнца объектив приемника закрыт блендой, а для защиты от гидрометеоритов снега и дождя и птиц диаметр луча сделан большим около 2 м в области приемника. Следует отметить, что туман оказывает гораздо большее влияние на качество передачи, чем снег и дождь. Это связано с тем, что на капельках тумана, представляющих собой мелкодисперсионную пыль, луч рассеивается сильнее, чем на капельках дождя или частицах снега. Подобной неприятности можно избежать, выбрав оборудование, обеспечивающее запас по дальности связи т. Время развертывания свертывания лазерного оборудования составляет несколько часов, что удобно при необходимости быстрого подключения какого-либо оборудования в случае отсутствия канала связи или его аварии, а также при переезде фирмы.
Это лучше всяких слов доказало, что концепция дальней космической оптической связи по сути верна и успешно реализуется. По крайней мере, в экспериментальных установках. На более близких дистанциях скорость оптической связи ощутимо выше. Например, первый сеанс оптической связи с «Психеей» состоялся , когда она улетела от Земли на 31 млн км. Подобные скорости в оптике будут на один—два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне.
NASA запускает лазерную связь сегодня, 5 декабря
Она позволит дополнительно использовать радиочастотный дипазон, увеличив пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с традиционной технологией передачи сигналов. Изображение взято с: youtube. На первом этапе проведут тестирование по действующему проекту LCRD. Глобальная система связи аэрокосмического ведомства Соединённых Штатов будет значительно модернизирована.
Наша цель — создать комплекс высокотехнологичных терминалов, способных обеспечить безопасную, быструю и надежную лазерную связь. Применение терминалов лазерной связи охватывает следующие области: Беспилотная авиация: Наши терминалы лазерной связи усовершенствуют коммуникацию и передачу данных между беспилотными летательными аппаратами и контрольными пунктами, повышая эффективность и надежность беспилотных миссий.
Беспилотная авиация претерпевает быстрый рост и развитие, играя ключевую роль в различных областях, включая военную, гражданскую и научную сферы. Эффективная связь между беспилотными летательными аппаратами БЛА и контрольными пунктами имеет огромное значение для успешного выполнения миссий и обеспечения безопасности. Также возможна реализация кластерной связи роя дронов, что представляет собой инновационный метод координации и управления группой БЛА для эффективного выполнения миссий и задач. Кластерная связь позволяет синхронизировать действия дронов, обеспечивая слаженное взаимодействие и максимальную производительность всего роя.
С точки зрения эффективности лазерная связь позволяет добиться роста скорости передачи данных в 10—100 раз, если сравнивать с применяемой сейчас. Недавно система поставила рекорд скорости передачи данных: 11 декабря 2023 года в рамках эксперимента был отправлен 15-секундный отрезок видео в UHD-разрешении. Есть о чем рассказать?
Сфера Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью 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.
NASA испытало систему лазерной связи на орбите
Кроме того, лазерная связь обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с традиционными радиоволнами, поскольку ее сложнее перехватить и декодировать. Лазерную связь успешно протестировали на расстоянии в 226 миллионов километров. Эксперимент «ЭКОЛИНС» запланирован на 2023 год, по нему уже завершена стадия технического проектирования, сообщают «РИА Новости».
Российские разработчики представили проект лазерной связи в космосе
Спутники российской орбитальной группировки «Сфера» будут общаться друг с другом с помощью лазерной связи. Положение Psyche 8 апреля, когда лазерный приемопередатчик DSOC передал данные со скоростью 25 Мбит/с на расстояние 225,3 млн. километров на Землю. Напомню первая статья об лазерной связи в космосе написана год назад Прочитав комменты от предыдущей записи про слова Илона Маска о будущем суперскоростном канале Лондон Сидней. Положение Psyche 8 апреля, когда лазерный приемопередатчик DSOC передал данные со скоростью 25 Мбит/с на расстояние 225,3 млн. километров на Землю. Система лазерной космической связи может быть в 10–100 раз эффективнее существующей радиочастотной технологии. NASA впервые запускает в тестовом режиме инновационную лазерную связь.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
Как заявил глава «Роскосмоса» Рогозин, в рамках проекта «Сфера» госкорпорация будет заниматься лазерной связью. Беспроводные терминалы лазерной связи могут обеспечить надежную связь между научными группами, базовыми лагерями и исследовательскими станциями, преодолевая преграды и. Выставка «Связь» проходит с 23 по 26 апреля в Центральном выставочном комплексе «Экспоцентр» в Москве. Лазерная связь сильно зависит от атмосферных показателей, с радиосвязью же вопрос давно изучен и отработан", — заключил эксперт. Переход на лазерную связь позволит увеличить пропускную способность от 10 до 100 раз по сравнению с радиосвязью.
NASA передала лазерное сообщение на расстоянии в 16 миллионов километров
После того, как она прибудет на землю, данные будут переданы команде ILLUMA-T в Центре космических полетов имени Годдарда, чтобы проверить, что они по-прежнему точны и высокого качества на этих скоростях. Если эксперимент увенчается успехом, НАСА надеется, что лазерная связь может стать регулярной частью операций не только на МКС, но и для сети ближнего космоса, которая будет охватывать спутники, вращающиеся вокруг Земли и Луны, и сети Дальнего космоса.
НАСА в первую очередь использует радиочастоты для связи с космическими кораблями , но с прицелом на исследование человеком Луны и Марса и разработку усовершенствованных научных инструментов НАСА нуждается в более эффективных системах связи для передачи значительных объемов данных. Имея больше данных, исследователи могут делать важные открытия. Лазерная связь значительно увеличивает возможности передачи данных, предлагая более высокие скорости передачи данных и больше информации, упакованной в одну передачу.
Добавление лазерной связи к космическим кораблям похоже на переход от коммутируемого доступа к высокоскоростному Интернету. Серия PTD использует обычный коммерческий космический корабль, чтобы обеспечить надежную платформу для эффективного тестирования технологий с минимальным изменением конструкции между запусками.
По нашему мнению, она имеет бесспорное преимущество перед радиосвязью при организации беспроводных мостов "точка—точка" на расстоянии до 1,2 км.
Цены на оборудование лазерной связи имеют тот же порядок а зачастую и ниже , что и цены на радиооборудование. Выбор того или иного типа оборудования если он вообще возможен зависит от многих факторов. Какими же из них мы чаще всего руководствуемся?
Полагаем, что основными являются стоимость оборудования и время, затрачиваемое на его установку при этом, конечно, необходимо, чтобы выбранное оборудование обеспечивало потребности на текущий момент и, возможно, в будущем , что особенно важно при наблюдаемой сегодня динамике роста корпоративных сетей и количества абонентов телефонных сетей. Информацию о стоимости и времени установки рассмотренной выше аппаратуры мы поместили в табл. Лучший вариант для проводной связи особенно при наличии уже проложенного медного кабеля — применение оборудования HDSL.
При этом вы получаете выигрыш и в цене и во времени, а также автоматически избавляетесь от необходимости прокладки дополнительных коммуникаций. Аппаратура HDSL обладает высокими адаптивными свойствами и неприхотлива к параметрам медного провода, однако качество передачи может зависеть от его состояния и изменяться на несколько порядков. Если же для организации ближней связи вы решите воспользоваться беспроводным оборудованием, то преимущество здесь будет на стороне лазерной связи, причем как для обеспечения нужд телефонии, так и для обеспечения нужд вычислительных сетей.
Оборудование для лазерной связи стоит меньше радиооборудования см. Особое преимущество лазерная связь имеет в том случае, когда, кроме данных ЛВС, требуется передача телефонного потока ИКМ30. Применение системы лазерной связи позволяет избежать включения в канал мультиплексоров и, следовательно, сберечь значительные средства.
Лазерное оборудование: принцип действия и представители Полный комплект оборудования для лазерной связи представляет собой две пары передатчик—приемник. Передатчик, обычный полупроводниковый лазер, преобразует электрические сигналы в модулированное оптическое излучение мощность не более 40 мВт в инфракрасном диапазоне 0,82 мкм. Распространяясь в атмосфере максимальная дальность связи 1,2 км , лазерный луч достигает приемника, представляющего собой фотодиод чувствительность в среднем около 1 мкВт.
Приемник производит обратное преобразование, и на выходе получается исходный электрический сигнал. Где же могут быть использованы лазерные системы связи? Диапазон их применения широк: для организации выноса абонентской емкости и соединения "последней мили"; в качестве соединительной линии между двух УАТС; для соединения мультиплексоров, объединения сегментов ЛВС и подключения ЛВС к магистральной сети.
Этот перечень можно продолжить, поскольку существующие в настоящее время лазерные системы имеют большой набор устройств сопряжения с разнообразным сетевым оборудованием табл. Системы лазерной связи строятся по модульному принципу, поэтому их возможности могут легко расширяться путем установки дополнительных модулей. Важно отметить и тот факт, что лазерные системы не представляют опасности для здоровья человека, поскольку имеют низкую мощность излучения.
Использование же стандартного многомодового ВОК для подключения сетевого оборудования к лазерному передатчику гарантирует передачу данных без радиочастотного и электромагнитного излучений. Лазерные системы развиваются в направлении повышения скорости обмена и дальности связи. Их использование будет особенно привлекательным для объединения сегментов ЛВС, в том числе построенных по высокоскоростным технологиям гигабитная Ethernet и ATM.
Способы монтажа лазерного оборудования Существует несколько способов монтажа лазерного оборудования, их формально можно разделить на наружные на стене или на крыше и внутренние за окном. На рис. Чтобы облегчить установку оборудования, фирмы-производители предлагают специальные металлические конструкции.
LCRD даже будет передавать данные, представленные общественностью вскоре после запуска, в виде новогодних обещаний, которые будут опубликованы в аккаунтах НАСА в социальных сетях. Эти разрешения будут передаваться с наземной станции в Калифорнии и ретранслироваться через LCRD на другую наземную станцию, расположенную на Гавайях, в качестве еще одной демонстрации возможностей LCRD. TBIRD продемонстрирует нисходящие каналы передачи данных со скоростью 200 гигабит в секунду — самая высокая оптическая скорость, когда-либо достигнутая НАСА. TBIRD продолжает внедрение оптической связи НАСА, демонстрируя преимущества лазерной связи для околоземных научных миссий, которые собирают важные данные и большие подробные изображения. TBIRD отправляет обратно терабайты данных за один проход, демонстрируя преимущества более высокой пропускной способности и давая НАСА больше информации о возможностях лазерной связи на малых спутниках. TBIRD размером с коробку салфеток! Это действительно революционная возможность».
Запущенный в начале 2023 года в стволе Dragon 27-й коммерческой миссии SpaceX по доставке грузов на Международную космическую станцию, интегрированный низкоорбитальный пользовательский модем и терминал-усилитель LCRD ILLUMA-T обеспечит лазерную связь с орбитальной лабораторией и расширит возможности живых астронавтов.
SpaceLink продемонстрирует лазерную связь с МКС в 2024 году
Устройство связи ориентировалось на лазерный сигнал «маяка», отправленный с Земли. Он помог приборам правильно выбрать цель для передачи данных, а также действовал как канал связи для отправки сигналов «Психее». Передача данных на расстояние 16 млн км прошла успешно, но это только первый этап тестирования. На максимальном удалении от Земли лазерному сообщению потребуется 20 минут, чтобы преодолеть это расстояние со скоростью света.
С тех пор проект продемонстрировал, что приемопередатчик может принимать данные с мощного восходящего лазера на объекте JPL Table Mountain вблизи Райтвуда, Калифорния. Данные также могут быть отправлены на приемопередатчик, а затем повторно соединены с Землей в ту же ночь. Лазерная технология связи в этом демонстрационном проекте НАСА предназначена для передачи данных со скоростью в 10-100 раз быстрее, чем современные радиочастотные системы, используемые сегодня в космических миссиях. Теперь, когда зонд находится в семь раз дальше, скорость, с которой он может отправлять и получать данные, уменьшилась, что было ожидаемо. Лазерная передача научных данных из глубокого космоса Во время испытаний 8 апреля команда проекта также дала команду полетному лазерному приемопередатчику на оптическую передачу данных, сгенерированных "Психеей".
И есть подозрения, что это не что иное, как обломок ядра когда-то погибшей планеты.
И это особенно привлекательно с учётом того, что сам астероидный пояс растянулся кольцом именно там, где по расчётам должна была бы находиться планета. Астероид Психея. Они отрабатывают технологию оптической связи с далёким космосом. И это пока самое дальнее расстояние, с которого доводилось получать такой целенаправленный лазерный луч. До этого его посылали либо с околоземной орбиты, либо максимум с окололунной.
Наземный терминал использует низкоскоростной сигнал восходящей линии связи, чтобы сообщить спутнику, что он должен повторно передать любой блок данных или кадр, которые были потеряны или повреждены. Ещё одна проблема, с которой столкнулись учёные, была связана с тем, что лазеры формируют гораздо более узкие лучи, чем радио. Для успешной передачи данных эти лучи должны быть направлены точно на их приёмники. Из-за небольшого размера TBIRD он направляет несущий кубсат, используя любые полученные сигналы об ошибке для исправления ориентации. По словам Рисинга, архитектура TBIRD может поддерживать несколько каналов связи за счёт разделения длин волн, что обеспечивает более высокие скорости передачи данных. Следующим шагом исследовательской группы станет изучение того, где можно применить технологию в предстоящих миссиях. Учёные также хотят выяснить, как расширить применение технологии для различных сценариев, в том числе геостационарной орбиты. Новая технология может также найти применение в высокоскоростных каналах передачи данных об атмосфере на Земле.
NASA установило новый рекорд лазерной связи в космосе - 226 млн км
Лазерная связь будет полезна как для МКС, так и для будущих полетов на Луну и Марс. Кроме того, лазерная связь обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с традиционными радиоволнами, поскольку ее сложнее перехватить и декодировать. Лазерная связь будет полезна как для МКС, так и для будущих полетов на Луну и Марс. Российские учёные и инженеры успешно установили связь с микроспутником «Импульс-1», который был разработан для изучения Солнца и проверки лазерной спутниковой связи. Высокоскоростная лазерная связь обеспечивает передачу информации с пропускной способностью от 34 до 155 Мбит/с.