[发明专利]基于三颗量子卫星与一地面站的星基量子测距与定位系统

摘要

本发明公开了一种基于三颗量子卫星与一地面站的星基量子测距与定位系统，该系统减少了所需量子卫星的数量，降低了成本；同时由于地面站的存在，使得量子卫星发射的量子纠缠光子在两条量子通信链路都经过大气层，受到大气层对量子纠缠光的传输速度与路径的影响，可以部分抵消大气干扰误差，削弱大气层对两条量子通信链路上光子的传输路程差的影响，提升测距与定位的精度。

主权项

1.一种基于三颗量子卫星与一地面站的星基量子测距与定位系统，其特征在于，包括：三颗量子卫星、一个地面站以及用户侧设备；三颗量子卫星具有相同结构，且均采用相同的方式与地面站及用户侧设备进行通信；每一量子卫星中均包括：纠缠光子源、极化分束器、第一ATP装置与第二ATP装置、第一单光子探测器与第二单光子探测器以及双通道数据采集器；其中：所述第一ATP装置、第二ATP装置分别对应与地面站、用户侧设备内的ATP装置通信，建立星地间两条量子通信链路；极化分束器将纠缠光子源产生的量子纠缠光子对分为两束后对应的传输给第一ATP装置与第二ATP装置，并由第一ATP装置、第二ATP装置通过相应的量子通信链路对应的传输给地面站、用户侧设备内的ATP装置；第一单光子探测器、第二单光子探测器分别对应的连接第一ATP装置、第二ATP装置，探测沿量子通信链路反射回的量子纠缠光，两个单光子探测器均输出由探测到的单光子产生的数字脉冲信号至双通道数据采集器；用户侧设备通过量子通信链路接收每一颗量子卫星内双通道数据采集器输出的两路数字脉冲信号，并通过后处理实现测距与定位。