东南亚呦
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，产生着多数珍惜的不雅测数据。这些数据看不见、摸不着，怎样才能传送至地球？
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，摄取着东谈主们欲知的海量信息。手脚空间信息规模的核心基础设施，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，就业千行百业、千门万户。
从“价值连城”到五站组网
北京密云，山峦之间，一个大院圈住几座弘大的天线，与左近舒畅变成较着对比。中国遥感卫星大地站（以下简称“大地站”）的故事恰是从这里运行的。
时分回到1975年，我国初次辐照复返式遥感卫星。但当时，还没罕有据传输型遥感卫星以及遥感卫星大地站，我国只可购买海外卫星数据来取得相应而已，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？遥感科技使命者和行业部门翘首以盼。
1986年12月，历经多年筹建，大地站建成并进入运行，包括密云卫星数据摄取站（密云站）和位于北京城区的总部。
“密云站的建成运行，让我国从此领有了径直取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技能规模的空缺，首创了我国遥感技能和遥感应用的新时间。”中国科学院空天信息立异参谋院（以下简称“空天院”）参谋员、大地站主任黄鹏说。
很快，它的作用便阐扬了出来。1987年，我国大兴安岭林区发生特大失火，大地站第一时分反映，初次将卫星遥感图像应用于国度紧要当然灾害监测中。从此，卫星遥感为我国防灾减灾救灾提供了进军复旧。
但慢慢地，新问题出现了：国度经济建造需求日益增长，价值连城的密云站出现超负荷运行的情况。“我国疆城开畅，而密云站数据摄取范围仅能诡秘我国约80%的陆地国土面积。”黄鹏说。
怎样惩办？与我国航天功绩的赶快发展同步，2005年，陆地不雅测卫星数据寰宇摄取站网神志启动，大地站的建造次序加速了：
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摄取的空缺；
2010年5月，海南三亚站建成运行，我国对地不雅测卫星数据径直取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米天线系统先期进入运行，我国卫星摄取站网摄取诡秘面积对外扩展约400万正常公里，平均每颗卫星每天不错增多约20分钟的摄取时长；
2024年9月，云南丽江站全面建成进入运行，填补了我国西南地区无固定卫星大地摄取站的空缺。
由点到面，大地站当今已是个“专家庭”——从密云站起步，大地站目下已变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摄取站网领有38部大口径数据摄取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，以高度自动化运行已毕了诡秘我国沿路国土和亚洲70%陆地区域的实时数据摄取，初步具备全球卫星数据的快速取得才智，规模体量和技能策动均位于世界前哨。”黄鹏说。
忙活的“传达室”
“摄取国表里遥感卫星和空间科学卫星数据，并为用户提供凡俗的数据就业，是大地站的核心业务。”在大地站喀什站站长王建平看来，大地站如同忙活的“传达室”。
“卫星数据摄取是一个不可逆的经由，每天每个时段王人有卫星过境，一朝错过就可能导致珍稀的卫星不雅测数据丢失。”王建平说，“咱们一直保捏着365天×24小时全天时运行的景况，站上的使命主谈主员基本王人所以站为家。”
不光很忙，大地站照旧个“多面手”。
自1999年运行，我国空间对地不雅测功绩突飞大进，大地站承担着包括资源系列、环境减灾系列、高分系列等在内的统统民用对地不雅测的数据摄取任务。
2011年，中国科学院空间科学政策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、摄取、记载和传输任务，将数据摄取业务从对地不雅测拓展至空间科学规模；2015年，大地站运行承担以“悟空”“墨子”“慧眼”为代表的中国科学院空间科学卫星数据摄取任务，为我国空间科学卫星取得紧要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），摄取卫星轨谈70余万轨；同期，料理着从1986年于今跨越600TB的历史归档数据，是世界上摄取与处理卫星数目最多的机构之一，亦然我国时分最长的对地不雅测卫星数据历史档案库。
透露亮眼的背后，是大地站与民生国计的精采贯串。
从寰宇国土看望、寰宇生描画况变化看望评估、寰宇丛林资源看望等紧要遥感神志，到2008年汶川地震、2010年玉树地震等紧要当然灾害，黄鹏先容，大地站摄取的卫星数据已凡俗用于科研、灾害监测、环境监测、林业、国土资源、城市野心、农业、水利、气候、海洋、矿业等专科规模，为得志国度紧要任务需求提供了数据就业。
而为顺应我国对地不雅测和空间科学功绩的抵制发展，科研东谈主员一直在开展科技攻关，死力建造与研制高水平卫星大地系统。“密云站初建时，沿路劝诱和技能只可靠引进。”黄鹏告诉记者，如今，大地站的劝诱均已已毕国产化，卫星数据摄取和处理系统达到世界先进水平，能快速已毕数据摄取后的居品处理，为寰宇用户提供近实时的数据就业。
“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。”黄鹏示意，异日，还将捏续进步卫星数据的摄取、处理和就业才智。
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，与飘动的卫星贯串，一条联结寰宇的信息通谈被搭建起来。我国初次胜利已毕星地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发扬建成并进入常态化运行阶段，我国卫星数据摄取仅靠微波大地站的近况由此篡改。
为什么要发展星地激光通讯并建造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瑕疵词。
跟着我国卫星技能的高速发展，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应用。李亚林示意，仅依靠设施规模扩展和局部技能策动进步，已很贫苦志星地高速通讯的需求，新技能技巧的应用很有必要。
在国际上，星地激光通讯被视为异日星地高速通讯的进军技巧。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。
“如若将频段比作谈路，微波X频段是单车谈，微波Ka频段是4车谈，激光可容纳成百以至上千车谈。同期，激光通讯系统分量轻、体积小、功耗低、逃匿性强，不错得志星地海量数据传输需求。”李亚林说。
现时，发达国度正加速布局发展星地激光通讯技能。好意思国已已毕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网罗和高速深空激光通讯网罗；欧洲已毕了高速研讨激光通讯的工程化应用，正向着工程化组网标的发展；日本起步较早，技能闇练，正往多点布站规模化应用发力。
“咱们相似在加速！”谈起我国星地激光通讯技能的发展，黄鹏示意，一系列瑕疵核心技能正抵制被攻克——为已毕夜间星地激光通讯的常态化运行，科研团队先后唠叨了大气信谈瞻望及任务野心退换、激光信号的快速拿获建链和自顺应光学更正、复杂大气条款下的无误码传输等一系列瑕疵技能；近期又攻克了日间坚定气湍流、强布景光下的可靠星地激光通讯难题，初次胜利完成了日间星地激光通讯业务化运行训练，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野心以及新一代卫星大地站网建造打下坚实基础。”黄鹏知道，目下国度星地激光通讯大地站网正在野心论证中。“伴跟着激光通讯大地站的运行和捏续优化改进，星地激光通讯凭借其专有上风，将在卫星数据摄取规模得到凡俗应用，有望通过‘激光+微波’组合运行时势，灵验惩办现时海量卫星数据难以下传的问题。”
（本报记者 姚昆）
■链 接
遥感卫星大地站是怎样使命的
东谈主造卫星佩戴的遥感器八成主动或被迫摄取各样陆地、海洋、气候等信息，而遥感卫星大地站则负责摄取遥感卫星向大地发送的包含各样探伤信息的信号，已毕“天有所视，地有所知”。那么，遥感卫星大地站是怎样使命的呢？
中国科学院空天信息立异参谋院参谋员、中国遥感卫星大地站主任黄鹏先容：“大地摄取站的主要任务是搜索、追踪卫星，摄取并记载卫星下行的遥感数据和遥测数据。”
其中，追踪摄取身手额外瑕疵，是卫星与大地摄取站之间建立有关的数据通讯经由，二者的通讯传媒为电磁波（频繁为微波）。目下，卫星与大地摄取站之间常用的通讯频段包括S频段、X频段和Ka频段。科研东谈主员将这照旧由描画为“追星”和“读星”。
“追星”——大地摄取站要从茫茫星海中摄取指定的卫星信号并非易事，需要精确诡计出卫星的位置，并末端数十吨重的摄取天线“瞄准”数百公里外飘动的卫星；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，在摄取经由中还要时刻调治姿态，以保捏信号追踪摄取褂讪，瞄准偏差不成跨越0.12°。
“读星”——追踪到卫星后，即是对卫星下行数据的摄取身手。这类数据属于“弱信号，大信息”。“弱信号”是指遥感卫星辐照的微波信号会经过数百以至数千公里，随机还会遭受恶劣天气，到达大地站时已额外幽微；“大信息”是指摄取的遥感卫星数据码速度额外高，目下主流对地不雅测卫星下行码速度可达4×1.5Gbps。由于遥感卫星的种类不一，对数据摄取的要求也可能不同，优秀的大地站能针对卫星的具体摄取要求进行相应竖立，具有考究的通用性。
散播于不同地方的大地摄取站会将“读星”数据传输到总部，由总部对其进行记载存储。这些数据经过处理，变成可用的数据居品后，才会被送到用户手中，已毕最终的“落地”。
“这些身手分袂由不同的技能系统承担和已毕，而运行料理陆续耐久，它是各个系统、身手之间的总体末端和料理退换的核心，负责摄取规划、野心退换摄取资源、下达任务，并对任务的实施经由进行监视和追踪，已毕通盘大地站的自动化、协同运行。”空天院高档工程师、大地站副主任冯柯补充谈。
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