近年来,我们国家高分卫星系列、暗物质卫星、量子通信卫星等一系列对地观测和体积科学卫星接踵成功发射,传回不少高价格的相片。那末卫星数据是如何从天上落到地面,最终变成人人可行看懂的图像的呢?
想要说明白这种进程,就不得不提到华夏遥感卫星地面站建站31年来每天全在做的一件事——卫星数据接收。
地面站接收最要紧目标是卫星数据接收的成功率。1986年构建以来,华夏遥感卫星地面站一步步建成了以密云站、喀什站、三亚站、昆明站和北极站为根基的国度对地观测卫星与体积科学卫星数据接收站网,负责20余颗对地观测和体积探测卫星的接收任务,2016年接收成功率多达99.7%。
那么多不同的卫星,各个接收站最远相距数千千米,怎样做到及时接收,并确保那么高的成功率?
起首,做好任务规划。每天一早,华夏遥感卫星地面站的事业人士会依据任务要求在体系中达成全部资源的分配。如同摄鸟爱好者为了拍到更多鸟类的照片,须要熟悉不同鸟类的习性,规划好拍摄的时间和路线,运转治理体系也须要经过计算卫星轨道,确定不同卫星经过各个地面站的时间,接下来依据科学任务布置好地面站的天线、纪录和传输等资源。不同的是,摄鸟爱好者只要1部相机,而运转治理体系面临的是5个地面站、20余部天线及配套的纪录和传输资源。
卫星数据是如何到达地面的呢?这得感谢通信技艺的飞速进行。卫星会在通过地面站上空时,将采集到的数据转换为符合在自由体积流传的电磁波并发送出来。
然后,就看接收体系的了。在到达接收任务最初时间此前,接收体系就会将天线对准卫星将要显露的角度。当卫星显露并最初发送电磁波信号后,接收体系会对电磁波发展全程锁定、跟进,这便是为何接收站的天线在不断转动的原因。同一时间,接收体系会对接收到的电磁波信号发展放大、变频、解调等料理,并将输出的卫星原始数据基带信号送到下一种目的地——数据纪录体系。
这时,卫星数据将达成落地的最终一步:数据纪录体系负责从见不见摸不着的卫星下行信号中,“抽丝剥茧”般提取出卫星基带数据,并如实地发展保留,为延续图像料理或科学数据剖析提供可靠的原资料。容易地说,便是将基带数据以“101001111”方式的二进制数据流保留下去。
可怎样判断收到的数据能否正确呢?纪录体系平常会提供少许协助功效,帮助科学家在数据接收纪录的同一时间对卫星数据的品质发展判断,以便及时对体系事业状况做出判断和调度,保证接收成功率。对地观测卫星数据品质最直观的品质判断伎俩是搬动窗显现,便是将接收的卫星数据图像发展实时滚动显现,其成果就像经过卫星上的窗口在观看地球。
就这样,卫星数据通过不断地变身和料理,终归完整地到达了地面。落地后的数据将经过快速光纤数据传输链路,从各个地面接收站传输到产物料理中心。在那边,卫星数据通过严密的几何纠正和辐射纠正料理,会变成咱们可行看懂的卫星图像,如实地反应不同物体在不同电磁波段下的影像,既可作为导航用的卫星图像,也可用于农业估产、矿藏探测、环境监测等科研或工程用途。
来自:光明日报
作者:吴业炜
编辑:童妙 实习编辑 曾映雪
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