衛(wèi)星之間也能聊天？

“世上本沒有路，走的人多了，也就成了路”，百年前，魯迅這樣說(shuō)道。如今，兩顆衛(wèi)星在距地兩萬(wàn)多公里的高空，印證了這句話：太空本沒有路，傳的數(shù)據(jù)多了，也就成了路。

衛(wèi)星和衛(wèi)星之間的這條“路”叫做“星間鏈路”，也稱為星際鏈路或交叉鏈路，是用于衛(wèi)星之間通信的鏈路。它可以將多顆衛(wèi)星互聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的信息傳輸和交換。

近兩年，我國(guó)的北斗三號(hào)第一顆、第二顆衛(wèi)星拉開了北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)的大幕，并在太空鋪設(shè)了衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的星間鏈路。北斗系統(tǒng)是中國(guó)迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，便利人們的生活。

一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地面控制部分、空間衛(wèi)星星座和地面用戶設(shè)備等部分組成。北斗系統(tǒng)的空間衛(wèi)星星座已有50多顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星搜集信息實(shí)時(shí)傳輸給地面控制部分——基準(zhǔn)站。基準(zhǔn)站再將信息傳送給用戶設(shè)備，也就是人們的各種移動(dòng)終端，完成信息傳輸。

因?yàn)楸倍废到y(tǒng)很難像GPS那樣，在全球大范圍建立地面基準(zhǔn)站，如果想要為全球用戶提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全球信息的流通，就面臨著如何與境外衛(wèi)星建立數(shù)據(jù)傳輸通道的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，在衛(wèi)星之間搭建的通信測(cè)量鏈路——星間鏈路閃亮登場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面基準(zhǔn)站、衛(wèi)星與移動(dòng)終端的鏈路互通。

據(jù)西安分院北斗三號(hào)衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師張立新介紹：“我國(guó)在國(guó)土范圍之外的地面站很少，星間鏈路能夠讓我們看不見的、在地球另一面的北斗衛(wèi)星，與我們頭頂?shù)谋倍沸l(wèi)星取得聯(lián)系。星間鏈路技術(shù)在北斗上的應(yīng)用，將極大提高導(dǎo)航系統(tǒng)的工作效率，極大地降低地面臺(tái)站建設(shè)的費(fèi)用。”

這就是說(shuō)，雖然我們“看不見”處在地球另一面的北斗衛(wèi)星，但通過(guò)北斗衛(wèi)星的星間鏈路，同樣能和它們?nèi)〉寐?lián)系。這樣一來(lái)，一個(gè)衛(wèi)星就能和其所在星座中的全部衛(wèi)星相連。人們依靠境內(nèi)的地面基準(zhǔn)站，就可以管理全球的衛(wèi)星，做到不出國(guó)門，就知天下事。

當(dāng)然，星間鏈路并非只是“地面基準(zhǔn)站難以大范圍建設(shè)”的權(quán)宜之計(jì)，也是掌握“主動(dòng)出擊”“自主導(dǎo)航”的關(guān)鍵。所謂自主導(dǎo)航，就是指“即使地面基準(zhǔn)站全部失效，50多顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星也能通過(guò)星間鏈路提供精準(zhǔn)定位和授時(shí)，地面用戶通過(guò)手機(jī)等終端仍舊能進(jìn)行定位及導(dǎo)航。”也就是說(shuō)，就算地面遇上突發(fā)事件，基準(zhǔn)站受到損害，與衛(wèi)星的聯(lián)系中斷，衛(wèi)星們也能通過(guò)星間鏈路發(fā)起“群聊”，相互之間進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸，維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還能跳過(guò)基準(zhǔn)站的傳輸環(huán)節(jié)，將信息直接傳送給用戶設(shè)備。

除此之外，北斗三號(hào)的星間鏈路系統(tǒng)，能與其他類型衛(wèi)星相關(guān)聯(lián)，聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量可達(dá)上百顆。這對(duì)于構(gòu)建我國(guó)的天基綜合信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)衛(wèi)星之間聯(lián)網(wǎng)具有不可小覷的作用。以遙感衛(wèi)星為例，遙感衛(wèi)星對(duì)全球的地面進(jìn)行測(cè)繪，但只有衛(wèi)星經(jīng)過(guò)國(guó)土境內(nèi)時(shí)，才能將其收集到的圖片信息傳回地面，而在天基綜合信息網(wǎng)中，遙感衛(wèi)星就能夠以北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的星間鏈路為“通道”，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳輸，互通天地信息。

除了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，其他國(guó)家的導(dǎo)航系統(tǒng)也會(huì)使用星間鏈路來(lái)保證衛(wèi)星的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，很多人就會(huì)疑惑：“既然大家都用星間鏈路，那不同國(guó)家的星間鏈路會(huì)不會(huì)互相干擾呢？”

其實(shí)，每個(gè)國(guó)家的導(dǎo)航系統(tǒng)都擁有自己獨(dú)特的語(yǔ)言。中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)使用的是“Ka頻段中速星間鏈路”，美國(guó)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)使用的是“UHF頻段低速寬波束星間鏈路”，俄羅斯格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)用的是“S頻段低速寬波束星間鏈路”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就像有人說(shuō)漢語(yǔ)，有人說(shuō)俄語(yǔ)，有人說(shuō)英語(yǔ)一樣，大家各聽各的，不會(huì)互相干擾。

漫漫太空路，衛(wèi)星與衛(wèi)星之間相隔已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。如此，也就離人們所說(shuō)的“天地之間萬(wàn)物互聯(lián)”不遠(yuǎn)了。