国防科技大学空间仪器团队攻克星间链路光频梳精密测量难题，光频梳精密测量的测距精度优于1.6纳米，达到目前公开报告的最高水平，可为下一代北斗卫星导航系统星间链路超精密测量提供关键技术支撑。“星间链路是卫星和卫星之间的测量通信链路，好比是在卫星星群之间架设的‘天路’，就如同让卫星互相‘加好友’，直接‘发消息’，实时共享位置，实现自主运行。”北斗三号星间链路发明人、团队带头人杨俊对记者介绍，这使得北斗三号仅在国内部署地面站，就能实现全球范围的服务覆盖。
突破卫星间厘米级测距
按“三步走”发展战略，北斗系统建设的第三步就是构建全球化的北斗三号系统。前两步还算好走，第三步很难走。
这是因为，我国很难在全球布设地面站。卫星在境外上空将处于失管失控状态，巨大的境外区域观测空白对全球精度有着颠覆性影响。
突破障碍的关键就是攻克星间链路技术。从理论到实践，有很多难关，星间测距仪就是众多难关中首先需要攻克的技术。“这就好像是造一把卫星之间的‘尺子’，在秒级时间内，对相隔数万公里的卫星进行厘米级测距。”团队成员郭熙业说。
认真研究后，郭熙业决定以“时间换空间”，适当延长预处理时间，以压缩捕获范围，提升处理效率。他还提出了精确指向、快速捕获、精密测量等多要素一体化算法，数十毫秒即可完成星间信号捕获。新方案使得资源利用率得到极大提升，不仅灵敏度提高30倍，测距精度提升至厘米级。
实现全星座高精度定轨
建设星间链路，还需要将所有卫星都“管”起来，即依赖星间链路实现整个星座的精密定轨。
“星间链路好像一个大型空间仪器，需要一套空间协同测量理论和方案。”杨俊介绍，从本质上说，他们要解决的是一个多点的、远距离、大动态、高精度的测量通信问题。
“我们可以让一颗卫星同时与多颗卫星相互测量，通过几何拓扑约束来计算卫星位置。”团队成员陈建云解释道。
最终，该团队提出了“并发空分时分”空间协同测量理论和工程方法。这是一种通过时间维度（时分）和空间维度（空分）的协同编排，实现多节点、多任务并行测量的导航卫星系统优化理论。该理论不仅可提升观测几何强度，而且解决了星座状态变迁和扩展应用的网络弹性，极大提高星间链路的配置灵活性和扩展能力。
首创星间链路地面系统
通过星间链路，北斗系统可以在国家境内对整个星座进行控制管理，实现一站式对所有的卫星进行精密定轨和时间校对。“可以在地面系统中加装星间链路的‘体检设备’，最好能够将信号全部采集下来，不漏掉任何微小变化。”最终，团队决定将集信号采集、数据分析、状态诊断等多功能于一体的星间链路地面检测设备装进地面系统。
该团队透露：“星间链路光频束精密测量难题的攻克，只是下一代北斗卫星导航系统星间链路技术升级攻关中的一小步。我们还计划让星间链路在实现网络持续演进的同时，创造混合链路新机制，并计划突破智能组网技术，赋能未来更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。”
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