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别让卫星在天上“空转”

时间:2016年08月15日 信息来源:人民网-人民日报 点击: 【字体:

过去,国家把重心和投入放在卫星、火箭技术的创新研制上,对地面管理系统的关注较少。要想天上的卫星既发好又用好,就要重视和加强地上的工作。


8月10日6时55分,我国高分专项工程高分三号卫星在太原卫星发射中心成功发射。这是高分专项工程继高分一号、高分二号、高分四号等卫星之后发射的又一颗高分卫星。除了卫星本身有诸多技术创新外,高分专项工程地面任务管理系统也有许多改进和创新。


地面任务管理系统是什么?以往公众更多关注和了解的是卫星和火箭的发射,对地面任务管理系统这个概念比较陌生。其实,地面任务管理系统就是卫星运行的中枢神经系统,负责搜集汇总用户需求、规划卫星任务、编排卫星工作计划、下达命令、指挥调度地面系统向用户提供遥感数据服务。同时,还监控整个系统的运行过程。它对卫星的作用非常重要,是连接卫星与应用的桥梁,其有效运行是卫星应用发挥效益的基础。


以高分专项工程地面任务管理系统为例,高分卫星发射上天后,高分一号、高分二号和高分三号卫星都以每小时2万多公里的速度飞奔,每天绕地球15圈,如何管控卫星载荷来准确高效地提供服务?高分四号卫星在3.6万公里的高空紧紧跟随着地球,巨大的高分辨率望远镜每摆动0.1度,地面位置就偏移几百公里。这种情况下,又如何快速精准地管控相机并把数据下传到地面为用户服务?这些都靠地面任务管理系统来完成。


我国在全球的卫星测控站相对较少,要想真正实现卫星观测数据回传,基本上要在国内卫星过境期间才能实现,对其他地区观测的数据只能存储在卫星上。所以,地面管理系统在做计划时就必须非常合理,确保在卫星上存储的数据回来就能回放。如果不能回放,把卫星上的存储空间占满了,那么下一圈观测的数据就没有办法再储存,造成空转浪费。


自2010年以来,我国每年大约发射20颗卫星,预计到2020年底,将有200颗卫星被送入轨道。如此多的卫星出现在太空中,能否用好非常关键。一般来讲,每一个卫星系统,国家要投入十几亿或几十亿元不等,而单一的一颗星造价也要几亿元。目前,每颗卫星的寿命大概在3至5年或者更长些。如果卫星在天上空转一天,就等于损失几十万元,这还仅仅是就一颗卫星而言,如果按整个卫星系统来算,损失更大。


如何才能让卫星充分发挥作用而不造成浪费?就靠地面系统。如果地面系统建设跟不上,卫星在上面就是空转。我国曾有过这方面的经验教训,某型卫星就是先发射卫星,后进行地面系统建设的,结果卫星在初期上了天,却不知怎么用它。


过去,国家把重心和投入放在卫星、火箭技术的创新研制上,对地面管理系统的关注较少。但像美国等发达国家则是将更多的投入放在卫星的地面管理和应用上。此外,过去在建设卫星地面任务管理系统时,基本都是“一星一系统”,这样往往会导致重复、返工等浪费。因此,今后在建设地面任务管理系统时也要统筹规划,科学设计,就像高分专项工程的地面任务管理系统一样采取一体化顶层设计,建立统一的系统平台,用统一架构设计和服务总线来支持不同型号卫星的任务管控模块,做到“多星一系统”,避免重复建设和浪费。


卫星技术的创新很重要,地面管理和应用系统技术的创新也同样不可忽视,它关系着卫星的作用能否最大程度地发挥。因此,要想卫星既发好又用好,今后就要重视和加强卫星地面管理系统的建设。

(作者:吴月辉)
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