【Space-BACN】DARPA促进未来低地球轨道网络的可适应性光通信

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随着政府和商业小卫星星座继续在低地球轨道（LEO）上扩散，美国国防高级研究计划局（DARPA）于9月13日公布了一个新的项目，用于创建一个新颖的光通信终端，将不同的星座互连成一个有弹性的“空间层”——一个小卫星的互联网。

DARPA“天基自适应通信节点”项目概述（翻译&字幕 by 防务菌）

该项目划被称为“天基自适应通信节点”（Space-BACN），旨在创建一个低成本、可重新配置的光通信终端，以适应大多数卫星间光学链路（OISL）标准。Space-BACN将允许目前不能相互通话的各种星座之间进行无缝通信。DARPA在2021年9月22日通过Zoom.gov举办了一个支持Space-BACN项目招标的虚拟信息会议。

“天基自适应通信节点”项目效果图

据DARPA战略技术办公室（STO）负责Space-BACN的项目经理格雷格·库伯曼（Greg Kuperman）介绍说：“随着世界各地对可负担得起的天基能力的需求增长，未来十年可能会有数以万计的小型卫星发射到低地轨道。这种增长带来的问题是，目前光通信链路的设计只能连接特定星座内的卫星，它们不能动态地调整波形以与其他星座的卫星通信。这种缺乏OISL标准化的情况导致了一个支离破碎、互不相干的‘狂野西部’空间领域，新的星座不能互操作，政府卫星之间不能相互通信，政府卫星不能利用新兴的商业通信能力。”

Space-BACN设想了一个可自适应的通信终端，它可以在轨道上重新配置，以跨越不同的标准进行通信，这是目前技术水平的一个飞跃。该项目的目标被概括为“100的三次方”：100Gbps以支持大多数光学标准；100W或更少以尽量减少功耗；低于10万美元以使其负担得起。为了实现这一目标，Space-BACN将专注于三个关键的技术领域：首先是一个低成本的、能够耦合到单模光纤的光学孔径；其次是一个可重新配置的调制解调器，能够支持高达100Gbps的多种光学波形；第三是一个新颖的跨星座指挥与控制方法，以实现政府和商业卫星之间的自动化互动。除了技术上的挑战，该项目的一个关键驱动因素是降低成本和重量，以促进整合和使用的便利性。

对此，格雷格·库伯曼表示：“传统的政府相干天基光通信的光学终端可能花费数十万到数百万美元，这是因为许多精密设计和制造的部件是由该领域的高技能专家手工组装的。另一方面，商业航天公司正在开发超优化的单模相干系统，旨在实现高速率通信，同时降低成本。然而，这些成本较低的系统是不可重新配置的，也不能与任何其他标准兼容。”

由于Space-BACN专注于在低地轨道上运行，它将能够利用先进的低成本电子设备，在较低的辐射环境中可靠地运行，并更容易与其他大量的政府和商业低地轨道卫星群连接。此外，低地轨道卫星的预期寿命较短——3至5年，这与Space-BACN终端的模块化相结合，将有助于快速更新周期，并在新技术可用时插入。

Space-BACN的招标采用了简化的其他交易（OT）流程，旨在降低公司提案的官僚主义障碍，特别是那些此前从未与国防部或DARPA合作的公司。

对此，格雷格·库伯曼表示：“我希望有最好的人在这个项目上工作，这意味着使尽可能多的组织能够竞争这项工作。虽然我仍然希望政府通常与之合作的组织能够提交他们的想法，但我也希望使那些通常不与政府合作的组织能够以相对较低的努力提交提案。对于Space-BACN，我们将要求提交一份三页的摘要，回答几个简单的问题。如果我们喜欢它，我们会邀请你做一个口头报告，解释你的想法和方法。如果我们喜欢，你就开始工作吧！”

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