地面站(服務於航空系統的一種地面設備)

地面站(ground station)是衛星或航天系統的一個組成部分。即設定在地球上的進行太空通信的地面設備。一般指設定在地球表面上(包括裝在船舶和飛機上的)進行人造衛星通信的地面設備。主要由可跟蹤人造衛星的高增益天線系統、微波大功率發射系統、低噪聲接收系統和電源系統等組成。

基本介紹

• 中文名：地面站
• 外文名：ground station
• 領域：衛星或航天系統的一個組成部分
• 定義：地球上的進行太空通信的地面設備
• 組成：天線系統、功率發散系統等
• 技術：遙感技術

概念

地面站(ground station)是衛星或航天系統的一個組成部分。即設定在地球上的進行太空通信的地面設備。遙感地面站的任務主要是監控衛星運轉情況、接收遙感和遙測數據以及對信息進行數據處理和貯存等。美國“陸地衛星”地面站由五部分組成：
1.地面測控中心。監視和跟蹤衛星的運轉情況，指揮星上遙感器工作和傳送遙感數據。
2.地面接收中心。接收衛星發回釣遙感圖象數據和轉發的遙測數據。
3.地面數據處理中心。將地面接收站的高密度數字磁帶轉換成計算機兼容的磁帶和70 mm膠片，並對上述磁帶和膠片進行加工處理，曬印成粗製相片或精製相片。
4.圖象分析中心。對數據處理中心產生的磁帶、膠片進行影像增強、自動識別分類、產生專題圖。
5.綜合資料庫。

我國於1986年建成了遙感衛星地面站，逐步形成了接收美國Landsat、法國SPOT、加拿大RADARSAT和中巴CBERS等遙感衛星數據的能力。

衛星地面測控站

對人造地球衛星進行測量和控制的地面單位。

衛星地面測控站的主要任務是跟蹤測量衛星相對於測控站的距離、速度、方位角和仰角;接收衛星遙測數據，並將這些數據傳送到航天測控中心;接收測控中心的測控計畫、指令和數據，按計畫向衛星傳送遙控指令和數據，完成對衛星的各種控制操作。

衛星地面測控站一般主要由無線電測控設備、計算機、通信系統、時間統一系統、標校系統和電源系統等組成(有的站配置雷達、光學測量系統、雷射測距和甚長基線干涉儀等)。

測控站計算機通信系統的信息吞吐和加工能力必須適應測控站任務的要求。時間統一系統是測控設備各分系統頻率基準信號，並用於給出各種測量數據的錄取時間，且作為和測控中心同步運行的時間基準。

監控系統對設備進行自動化檢測監視，提高設備的可維修性和可用性。同時能夠自動設定所需的技術狀態，便於操作。雙工器對上下行信號進行隔離，避免發射信號干擾接收信號。

測控設備的主要技術指標包括：測量精度，上、下行通信鏈路特性(載頻頻段，例如VHF/UHF、L、S、C和Ku波段，副載頻，接收靈敏度，調製方式，調製度，碼速率，極化方式)，以及數據格式等。近地衛星測控站和地球同步軌道衛星測控站在技術指標上有較大區別。測控站有透明和非透明兩種工作方式。上行和下行數據在測控站計算機不進行加工處理稱為透明工作方式，反之為非透明工作方式。有的測控中心能夠對測控站設備工作狀態進行遠程監視，並根據任務需要和設備工作情況對設備進行遠程控制。各國測控站大多採用透明工作方式，能夠遠程控制。把不同測控性能的測控設備設定在同一個測控站，成為多功能測控站，已是測控站建設的趨勢。測控站的多少和地理分布與衛星軌道要求、測控覆蓋要求及測控設備性能有關。除固定測控站外，還有活動測控站，進行機動測控。

中國在1970年建成並使用VHF/UHF近地衛星測控站網，1983年建成C波段地球同步衛星測控站網，S波段測控網正在建設之中。中國測控站的測量精度達到了國際先進水平。

衛星

環繞行星運行的天體。衛星本身不發光，只能反射太陽光而發亮。其亮度除月亮外其它衛星的反射光都很微弱，用肉眼通常不能看到。太陽系中九大行星只有水星和金星沒有衛星。據探測所知七顆行星中約有衛星60顆，其中地球1顆，火星2顆，木星16顆，土星21—23顆，天王星15顆，海王星3顆，冥王星1顆。衛星的大小、質量相差很大。運動特性也很不一致，一般把運動軌道具有共面性、同向性和近圓性特徵的衛星叫規則衛星，不具備這些特性的衛星叫不規則衛星。還可根據其繞行星轉動方向分為順行衛星和逆行衛星，順行衛星繞行星的運轉方向與行星繞太陽公轉方向相同，逆行衛星則相反。衛星也有自轉現象，有的衛星自轉周期與它們繞行星運轉周期相同稱同步衛星。有的衛星也有大氣。

遙感技術

從地面到高空對地球、天體觀測的綜合性技術系統的總稱。由遙感平台、遙感儀器，以及信息接受、處理與分析套用等組成。它們形成信息網路，夜以繼日、源源不斷地向人們提供豐富的科學數據和動態情報。主要遙感平台有飛機、氣球、火箭、人造衛星和載人飛船，還包括近地面的高塔、長臂車等。其高度、運行周期和壽命以及覆蓋面積和解析度各不相同。遙感儀器日新月異，除可見光和近紅外、紫外攝影機外，還有紅外、多譜段掃瞄器、微波輻射計、散射計、側視雷達、專題成像儀、成像光譜儀等，並還在不斷向多譜段、高解析度和微型化方向努力。各種遙感儀器接收到的數字或圖像信息，通常採用兩種記錄方式：膠片影像和數字磁帶。通過校正、變換、組合等光學處理或圖像數字處理過程，提供給用戶分析、判讀，或在地理信息系統和專家系統的支持下，製成專題地圖或統計圖表，為資源調查、環境監測與評價以及軍事偵察提供信息服務。我國已成功發射並回收了60多顆遙感衛星和風雲1號、2號氣象衛星，獲得了全色和紅外彩色圖像信息；建立了衛星遙感地面站和衛星氣象中心，可以接收各種衛星圖像資料；引進並開發了圖像處理系統和計算機輔助製圖系統;在地質、測繪、冶金、煤炭、石油、農業、林業、水利、海洋等產業部門、高等院校和科研機構，先後成立了遙感套用中心;在遙感科研部門還建立了遙感實驗場，建造了遙感高塔，裝備了遙感飛機；我國的遙感技術系統已具規模。