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              筑夢天基,交大智慧托舉“中國星”遨游太空!
              上海交通大學 金雪2022-08-24
              字號:AAA
              追求卓越

              8月9日

              東海一號衛星

              在酒泉衛星發射中心成功發射

              精準進入預定軌道

              發射任務取得圓滿成功

              這背后  有一群交大人

              突破創新  精益求精

              以青春之火托舉“中國星”遨游太空

              圖片

              谷神星一號遙三運載火箭搭載東海一號衛星發射升空


              東海一號衛星主要用于驗證微小型偏振光相機多模式遙感探測技術,同時開展多項國產自主可控關鍵技術在軌驗證,為海洋及其他邊遠地區提供天基衛星服務及應用打下基礎。東海一號衛星由航天八院805所、上海埃依斯航天科技有限公司、上海特引航天科技有限公司及上海交通大學聯合研制,電子信息與電氣工程學院計算機工程系孔令和教授及團隊深度參與了東海一號衛星平臺中關鍵模組的研制,負責新型衛星無線測控通信系統的研發。目前,東海一號通信系統運轉良好,在軌實驗正在緊鑼密鼓的開展中。載荷相關技術后續可開展衛星通信、遙測遙控、數傳中繼、天基物聯網全棧技術等的空間實驗和產業應用。

              圖片

              孔令和教授團隊與研制完成的東海一號

              (左起:博士生黃俊欽、孔令和教授、博士生雷佳樂)


              小罐衛星筑“天基”,空天地海聽萬物

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              “小罐衛星”是孔令和團隊內部對20公斤以下、形如罐頭的微納衛星的昵稱。麻雀雖小、五臟俱全,小罐衛星具備遙感遙測、數傳中繼、計算通信等一系列功能,而且價格較低,是低軌商用衛星的首選。隨著近年來商業航天的快速發展,美國“星鏈”、中國“國網”等低軌衛星群所構建的星座逐步被大家所熟知,小罐衛星后續將扮演基站的角色筑起“天基”,為沒有網絡覆蓋的海洋、森林、沙漠提供通信保障。小罐衛星所筑成的“天基”將成為4G/5G基站等地面基礎設施即“地基”的重要補充。

              東海一號衛星搭載了由孔令和教授團隊專為天基小罐衛星研發的新型衛星無線測控通信載荷,為星地數據交互提供了小體積、低功耗、高可靠、長距離的解決方案。通過深入了解衛星通信系統的特點,該載荷以自研的迷你型線性擴頻調制解調模組為核心,輔以基于星歷的輕量級多普勒頻移補償算法,面對低軌衛星8公里/秒高速移動,500公里以上的星地距離,實現超低功耗且高可靠的遙控遙測傳輸。為進一步提高星地通信有限帶寬的利用率和并發效率,孔令和團隊還設計了多種類型的數據鏈路層協議,在不同應用場景下擴容了大規模地面終端的接入能力。研究成果為未來空天地海萬物互聯提供了前期探索經驗和科學實驗平臺。


              謀突破迎難而上,保質量不負重托

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              孔令和團隊深耕物聯網計算與通信領域多年,在與小罐衛星打交道之前,孔令和團隊在物聯網通信領域已經積累的一系列研究成果。2022年,孔令和受命完成東海一號衛星無線測控通信系統開發任務,將地上的研究成果合理轉化并應用到天上去,探索以衛星星座為主的天基物聯網構建方式,這對孔令和團隊來說既是變革與突破,也是巨大的挑戰。

              基于交大與航天八院的合作框架,孔令和團隊與805所、埃依斯、特引航天強強聯手、創新賦能,廣泛、深入、務實地推進東海一號衛星的產學研合作。然而,新冠疫情的爆發令研制任務困難重重,衛星一旦上天,后續檢修困難,必須在發射前完成所有的研制和測試任務。時間緊、任務重,孔令和團隊線上討論更迭開發方案,線下爭分奪秒集中實驗調試,高質量完成了無線測控通信系統的研發及與各合作方的聯合調試任務,確保東海一號按既定日期成功發射。


              學科交叉強國心,星辰大海青春夢

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              學科交叉是當今科技創新的重要源泉,也是學院長久以來堅持貫徹的發展方針。天基物聯網涉及航天、計算機、通信、電子等多個學科,需要復合的知識體系和較強的動手能力。孔令和團隊與805所等單位的合作成功積累了這一交叉領域的探索基礎,為未來解決交叉領域的技術難題積累了經驗。孔令和教授團隊是一支朝氣蓬勃的青年隊伍,由一位80后的教授與一批90后的學生組成,平均年齡僅25歲。以國家需求為己任,讓青春夢想與時代脈搏同頻共振。東海一號的成功發射僅僅是開始,下一顆衛星的測控通信系統創新方案已經提上日程。由點到面,構建滿天繁星的“新基建”,以青春之火托舉“中國星”遨游太空!


              交大人以服務國家重大需求為導向

              自主創新 追求卓越

              勇于探索 攻堅克難

              心懷星辰大海 奔赴夢想未來!


              [通訊員:曾國治]
              [指導教師:梁欽]
              [責任編輯:劉宇宏]
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