发布日期：2024-10-05 00:00    点击次数：85

作家：本报记者 姚昆 《光明日报》（ 2024年10月03日 08版）第四色播播电影

光明图片/视觉中国

正在运行的激光通讯大地站。 空天院供图

中国遥感卫星大地站丽江站。 空天院供图

   遥感卫星，犹如东谈主类安放在天际的眼睛，在天巡绕，对地俯瞰，产生着多量贵重的不雅测数据。这些数据看不见、摸不着，若何才能传送至地球？

  谜底就在遥感卫星大地站。它就像一个“数据驿站”，在地遥呼，对天仰望，罗致着东谈主们欲知的海量信息。动作空间信息领域的中枢基础设施，经过30余年的发展，如今，中国遥感卫星大地站已成为我国空间不雅测的可靠数据源，劳动千行百业、千门万户。

从“独步天下”到五站组网

  北京密云，山峦之间，一个大院圈住几座浩大的天线，与相近好意思瞻念酿成光显对比。中国遥感卫星大地站（以下简称“大地站”）的故事恰是从这里启动的。

  时期回到1975年，我国初次辐射复返式遥感卫星。但那时，还没少见据传输型遥感卫星以及遥感卫星大地站，我国只可购买外洋卫星数据来获得相应尊府，购买难度大、数据时效性差，数目更是极其有限。

  何时才能领有属于我方的遥感卫星大地站？遥感科技责任者和行业部门翘首以盼。

  1986年12月，历经多年筹建，大地站建成并干预运行，包括密云卫星数据罗致站（密云站）和位于北京城区的总部。

  “密云站的建成运行，让我国从此领有了平直获得卫星遥感数据的才智，领有了我方的大地数据源，填补了我国在卫星遥感本领领域的空缺，创始了我国遥感本领和遥感应用的新时间。”中国科学院空天信息翻新商议院（以下简称“空天院”）商议员、大地站主任黄鹏说。

  很快，它的作用便说明了出来。1987年，我国大兴安岭林区发生特大失火，大地站第一时期反应，初次将卫星遥感图像应用于国度要紧当然灾害监测中。从此，卫星遥感为我国防灾减灾救灾提供了膺惩撑抓。

  但冉冉地，新问题出现了：国度经济开采需求日益增长，独步天下的密云站出现超负荷运行的情况。“我国邦畿生动，而密云站数据罗致范围仅能遮掩我国约80%的陆地国土面积。”黄鹏说。

  何如责罚？与我国航天奇迹的速即发展同步第四色播播电影，2005年，陆地不雅测卫星数据宇宙罗致站网样式启动，大地站的开采模范加速了：

  2008年1月，新疆喀什站建成运行，填补了我国西部民用遥感卫星数据罗致的空缺；

  2010年5月，海南三亚站建成运行，我国对地不雅测卫星数据平直获得才智初次伸展到南部海疆；

  2023年9月，黑龙江漠河站两套7.3米天线系统先期干预运行，我国卫星罗致站网罗致遮掩面积对外扩展约400万平方公里，平均每颗卫星每天不错加多约20分钟的罗致时长；

  2024年9月，云南丽江站全面建成干预运行，填补了我国西南地区无固定卫星大地罗致站的空缺。

  由点到面，大地站目下已是个“各人庭”——从密云站起步，大地站目下已酿成了以北京总部为中心，密云、喀什、三亚、丽江、漠河五站组网的运行体系。

  “由五站构成的卫星数据罗致站网领有38部大口径数据罗致天线和十余条高速光纤数据传输链路，具备S/X/Ka三频段天线工程化业务运行才智，以高度自动化运行达成了遮掩我国一齐国土和亚洲70%陆地区域的实时数据罗致，初步具备全球卫星数据的快速获得才智，领域体量和本领目的均位于世界前哨。”黄鹏说。

吃力的“传达室”

  “罗致国表里遥感卫星和空间科学卫星数据，并为用户提供平淡的数据劳动，是大地站的中枢业务。”在大地站喀什站站长王建平看来，大地站如同吃力的“传达室”。

  “卫星数据罗致是一个不可逆的经过，每天每个时段齐有卫星过境，一朝错过就可能导致迥殊的卫星不雅测数据丢失。”王建平说，“咱们一直保抓着365天×24小时全天时运行的景况，站上的责任主谈主员基本齐所以站为家。”

  不光很忙，大地站照旧个“多面手”。

  自1999年启动，我国空间对地不雅测奇迹突飞大进，大地站承担着包括资源系列、环境减灾系列、高分系列等在内的系数民用对地不雅测的数据罗致任务。

  2011年，中国科学院空间科学计谋性先导科技专项启动，大地站承担了近地轨谈空间科学卫星的追踪、罗致、记载和传输任务，将数据罗致业务从对地不雅测拓展至空间科学领域；2015年，大地站启动承担以“悟空”“墨子”“慧眼”为代表的中国科学院空间科学卫星数据罗致任务，为我国空间科学卫星取得要紧应用效果提供了可靠的数据保险。

  30余年来，大地站已累计承担中外卫星任务76颗（目下在轨卫星任务50颗），罗致卫星轨谈70余万轨；同期，管制着从1986年于今逾越600TB的历史归档数据，是世界上罗致与处理卫星数目最多的机构之一，亦然我国时期最长的对地不雅测卫星数据历史档案库。

  推崇亮眼的背后，是大地站与民生国计的细巧衔接。

  从宇宙国土拜访、宇宙生刻画况变化拜访评估、宇宙丛林资源拜访等要紧遥感样式，到2008年汶川地震、2010年玉树地震等要紧当然灾害，黄鹏先容，大地站罗致的卫星数据已平淡用于科研、灾害监测、环境监测、林业、国土资源、城市权谋、农业、水利、阵势、海洋、矿业等专科领域，为喜跃国度要紧任务需求提供了数据劳动。

  而为稳当我国对地不雅测和空间科学奇迹的束缚发展，科研东谈主员一直在开展科技攻关，艰苦开采与研制高水平卫星大地系统。“密云站初建时，一齐设备和本领只可靠引进。”黄鹏告诉记者，如今，大地站的设备均已达成国产化，卫星数据罗致和处理系统达到世界先进水平，能快速达成数据罗致后的居品处理，为宇宙用户提供近实时的数据劳动。

  “大地站现已发展成为中国兼容和扩展才智最强的卫星数据大地系统。”黄鹏暗示，将来，还将抓续升迁卫星数据的罗致、处理和劳动才智。

激光带来新遴选

  2023年6月12日凌晨，一束激光从大地射向天际，与翱游的卫星衔接，一条运动寰宇的信息通谈被搭建起来。我国初次获胜达成星地10Gbps激光通讯，星地数据传输的新遴选——激光传输距离业务化运行又近了一步。

  近日，新进展传来：自主研制的500毫米口径激光通讯大地系统在新疆完成部署，我国首个业务化运行的星地激光通讯大地站负责建成并进入常态化运行阶段，我国卫星数据罗致仅靠微波大地站的近况由此转换。

  为什么要发展星地激光通讯并开采星地激光通讯大地站？

  “高速”“高效”，空天院高档工程师李亚林给出要津词。

  跟着我国卫星本领的高速发展，卫星探伤产生的数据呈几何级增长，但海量数据无法实时下传的问题也日益突显，这制约了卫星数据资源的高效诈欺。李亚林暗示，仅依靠设施领域膨胀和局部本领目的升迁，已很难喜跃星地高速通讯的需求，新本领技能的应用很有必要。

  在国际上，星地激光通讯被视为将来星地高速通讯的膺惩技能。它能有多快？以激光为载体的星地激光通讯，其信息传输速度最高可达微波通讯的近千倍。

  “要是将频段比作谈路，微波X频段是单车谈，微波Ka频段是4车谈，激光可容纳成百以致上千车谈。同期，激光通讯系统分量轻、体积小、功耗低、阴事性强，不错喜跃星地海量数据传输需求。”李亚林说。

  面前，发达国度正加速布局发展星地激光通讯本领。好意思国已达成激光通讯的在轨工程化应用，正加速构建近地高速激光通讯汇注和高速深空激光通讯汇注；欧洲达成了高速关系激光通讯的工程化应用，正向着工程化组网目的发展；日本起步较早，本领纯属，正往多点布站领域化应用发力。

  “咱们相似在加速！”谈起我国星地激光通讯本领的发展，黄鹏暗示，一系列要津中枢本领正束缚被攻克——为达成夜间星地激光通讯的常态化运行，科研团队先后冲破了大气信谈展望及任务权谋移动、激光信号的快速拿获建链和自稳当光学阅兵、复杂大气要求下的无误码传输等一系列要津本领；近期又攻克了日间强劲气湍流、强配景光下的可靠星地激光通讯贫穷，初次获胜完成了日间星地激光通讯业务化运行教师，将星地激光通讯的可用时段提高了近一倍。

  “星地激光通讯大地站的常态化运行，将为我国下一代星地海量数据传输体系权谋以及新一代卫星大地站网开采打下坚实基础。”黄鹏显现，目下国度星地激光通讯大地站网正在权谋论证中。“伴跟着激光通讯大地站的运行和抓续优化改进，星地激光通讯凭借其特有上风，将在卫星数据罗致领域得到平淡应用，有望通过‘激光+微波’组合运行模式，灵验责罚面前海量卫星数据难以下传的问题。”

   （本报记者 姚昆）

   ■链 接       

遥感卫星大地站是若何责任的

  东谈主造卫星佩带的遥感器好像主动或被迫罗致各种陆地、海洋、阵势等信息，而遥感卫星大地站则负责罗致遥感卫星向大地发送的包含各种探伤信息的信号，达成“天有所视，地有所知”。那么，遥感卫星大地站是若何责任的呢？

  中国科学院空天信息翻新商议院商议员、中国遥感卫星大地站主任黄鹏先容：“大地罗致站的主要任务是搜索、追踪卫星，罗致并记载卫星下行的遥感数据和遥测数据。”

  其中，追踪罗致法子卓著要津，是卫星与大地罗致站之间确立关联的数据通讯经过，二者的通讯传媒为电磁波（时常为微波）。目下，卫星与大地罗致站之间常用的通讯频段包括S频段、X频段和Ka频段。科研东谈主员将这也曾过形容为“追星”和“读星”。

  “追星”——大地罗致站要从茫茫星海中罗致指定的卫星信号并非易事，需要精确狡计出卫星的位置第四色播播电影，并法例数十吨重的罗致天线“瞄准”数百公里外翱游的卫星；卫星单次过站时长有限（一般为3至14分钟），需要在几秒内拿获卫星信号，在罗致经过中还要时刻辅助姿态，以保抓信号追踪罗致踏实，瞄准偏差不可逾越0.12°。

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