1 河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038
2 河北工程大学河北省安防信息感知与处理重点实验室，河北 邯郸 056038
为解决虚拟光网络映射中的路径过长和频谱资源浪费问题，提出了碎片感知的虚拟光网络协同映射（FA-VONE）算法。该算法通过节点排序策略提高虚拟节点映射成功率，并采用节点与链路协同映射方式减少光路跳数和频谱消耗。在链路映射阶段，利用光路资源评估策略提升虚拟链路映射成功率；在频谱分配阶段，设计频谱碎片度量指标优化频谱利用率。仿真结果表明，在NSFNET和Indian Network拓扑中，FA-VONE在虚拟请求接受率、频谱利用率及底层网络收益方面均表现出色。
弹性光网络 协同映射 资源评估 碎片度量 elastic optical network collaborative embedding resource assessment fragmentation metric
1 河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038
2 河北工程大学河北省安防信息感知与处理重点实验室，河北 邯郸 056038
3 中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄 050081
4 河北省光子信息技术与应用重点实验室，石家庄 050081
针对弹性光网络（EON）中业务传输的生存性需求及频谱资源动态分配与释放引发的频谱碎片化问题，提出了一种时频碎片感知的可生存多路径资源分配（TFFA-SMRA）算法。该算法利用多路径传输技术确保业务的生存性，并通过综合链路长度和频谱资源状态来计算链路权重，以识别备选路由，从而缓解由链路资源瓶颈引起的服务阻塞问题。此外，算法引入了一种基于时-频域匹配度量的碎片感知频谱分配机制。仿真结果表明，在特定网络拓扑结构下，当业务负载为400 Erlang时，与负载均衡时频（LB-TF）算法相比，TFFA-SMRA算法能使业务阻塞率降低15.7%，同时频谱利用率提升8.52%。
弹性光网络 生存性 路由选择 频谱分配 频谱碎片 elastic optical networks survivability routing selection spectrum allocation spectrum fragmentation
1 上海大学理学院，上海 200444
2 中国科学院上海天文台，上海 200030
3 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室，江苏 南京 210008
针对空间碎片激光测距中信号难以准确实时识别的问题，提出一种基于深度学习的空间碎片激光测距信号实时识别方法。利用深度学习中循环神经网络的长短期记忆（LSTM）网络，实现对传统信号识别方法难以识别的空间碎片激光测距信号的实时识别。LSTM网络擅长捕捉和保存时序数据中的长期依赖关系，能处理缺失、噪声多或不规则的序列数据，同时有良好的泛化能力。通过实际观测数据验证，所提方法可提高空间碎片的识别率，相较回波信号相关法，所提方法不仅平均计算时间缩短~8%，而且信号识别的F1分数由0.2144提高至0.6068，提升~2倍。所提方法将对空间碎片的探测识别发挥重要作用，并为深度学习技术在空间目标激光测距中的应用提供关键参考。
激光与光电子学进展
2025, 62(5): 0512004
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春30033
2 中国科学院大学，北京100049
3 中国人民解放军6768部队，陕西西安71800
地球同步轨道碎片白天探测系统中，地基光学望远镜受温度及太阳位置变化的影响，存在轴系定位误差较大且不稳定的问题。此外，受视场较小的限制，望远镜无法采用天文定位技术计算出目标的精确位置，不利于空间碎片的高精度定位。针对上述问题，提出了一种邻域恒星匹配的摆扫式融合定位技术。在空间碎片邻域内增加观测两颗定标恒星，通过定标恒星的望远镜指向以及天文理论位置计算出该范围内的望远镜指向变化系数；最后，利用指向变化系数，通过空间碎片与定标恒星的空间位置匹配实现目标定位数据的修正。以500 mm口径同步轨道空间碎片全天时探测系统为平台，该技术实现了全天区范围内若干恒星的高精度定位，定位误差优于4″；对三颗北斗精密轨道目标开展了测角实验，方位、俯仰定位总误差分别为1.77″和1.63″。实验结果表明，本文提出的定位技术能够有效修正望远镜定位误差，满足全天时探测系统的定位精度需求。
白天探测 地球同步轨道 空间碎片 邻域恒星匹配 高精度定位 daytime detection space debris neighborhood star matching high precision positioning 光学 精密工程
2024, 32(21): 3138
1 中国科学院 上海天文台，上海 200030
2 河北工业大学 先进激光技术研究中心，天津 300401
3 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室，江苏 南京 210008
4 中国科学院紫金山天文台，江苏 南京 210008
5 中国科学院紫金山天文台青海观测站，青海 德令哈817000
高精度的空间碎片测量，可以提供更精确的碎片目标实时信息，增强卫星对空间碎片的规避预警实效性。通过对青海口径1.2 m量子通信望远镜（海拔3 200 m）进行改造，采用单脉冲能量1.2 mJ、重复频率1 kHz皮秒激光开展了卫星激光测距（SLR）与空间碎片激光测距（DLR）试验，其中合作卫星的探测范围由低轨扩展至同步轨道，测距精度优于2 cm；空间碎片目标测量最远距离1620.5 km，雷达散射截面积（RCS）为2.41 m2，测距精度达到10.64 cm，实现了单套激光器系统既可开展合作目标厘米级高精度测距，又可实现空间碎片观测。这是目前为止国际首次采用高重频低功率激光测距系统实现对空间碎片目标高精度测量，体现了皮秒激光及高海拔大口径望远镜测量优势，为我国西部开展空间目标的激光测距提供参考，以及为空间碎片激光测距系统选址与空间碎片监视能力的提升提供了有效途径。
空间碎片 卫星激光测距 单光子探测 高海拔 皮秒激光 space debris satellite laser ranging single photon detection high altitude picosecond laser
1 国网宁夏电力有限公司 电力科学研究院，银川 750004
2 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
【目的】智能弹性光网络作为一种新兴的光通信技术，为日益增长的电力通信需求提供了更高的带宽和灵活性。然而，由于不同通信请求的频谱需求大小和分布不均匀，可能会导致频谱资源在网络中出现碎片化的情况，并导致频谱资源的浪费和网络性能的降低。
【方法】文章介绍了一种碎片化指数的评估方法，并以此为参考判断是否要对正在运行的业务进行频谱重构的操作。
【结果】仿真实验结果表明，文章所提算法与传统算法相比，带宽阻塞率能够降低5%至30%不等，且业务量越大，带宽阻塞率降低越明显。
【结论】文章所提算法综合考虑了单根光纤上频谱碎片所占比例和链路上业务的平均频隙，以及各时隙在每个纤芯的占用权重，从多维角度对网络的频隙占用情况做出评估，为后续资源分配提供了一个高效的优化方案。
智能弹性光网络 资源分配 频谱碎片整理 intelligent elastic optical network resource allocation spectrum fragmentation 光通信研究
2024, 50(5): 24004501
大连海事大学信息科学技术学院，辽宁 大连 116026
针对空分复用弹性光网络的频谱碎片和芯间串扰问题，提出一种频谱碎片和串扰感知的路由纤芯与频谱分配算法。该算法在选路阶段，综合考虑资源使用量、串扰域重叠度和频谱碎片等因素，选择资源使用少、串扰和碎片化程度小的候选路径，在纤芯和频谱分配阶段，提出“串扰域匹配度”和“串扰域差异度”度量因子，在此基础上提出联合考虑串扰碎片和频谱碎片的综合度量指标“串扰域碎片度”，并选择串扰域碎片度最小的候选频谱块进行分配。仿真结果表明，该算法能降低带宽阻塞率、提高频谱利用率。
空分复用弹性光网络 频谱碎片 串扰碎片 路由纤芯与频谱分配 激光与光电子学进展
2024, 61(17): 1706004
天基光学监测可以有效弥补地基设备监测空间碎片频次低的问题。为了提升天基光学监测下初始轨道确定的收敛性与计算效率，构建一种扩展目标函数模型，提出在距离-距离差解空间内利用Adam优化算法进行最优求解的初始轨道确定算法。分别对不同轨道类型的目标适应性、初值适应性、算法时效、收敛性与精度进行测试，结果表明：所提方法对地球同步轨道（GEO）、中地球轨道（MEO）、低地球轨道（LEO）空间碎片均能适用，在恶劣初值设置下也能够收敛至合理位置，但迭代次数增加。所提方法在初值设置下算法时效较高，所有测试弧段均收敛，对于GEO空间碎片，初始轨道确定的2.5~3.5 min中间观测时刻位置均方根误差在十千米量级，轨道半长轴均方根误差在百千米量级。
天基光学监测 初始轨道确定 空间碎片 光学学报
2024, 44(24): 2412002
