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【卫星应用】服务“一带一路”沿线国家的卫星综合智能管控系统设想(节选)

时间:2018年03月21日 信息来源:卫星应用 点击: 【字体:

摘要:本文为了统筹管理和协调使用“一带一路”沿线国家的通信、导航、遥感卫星和地面站资源,提高星地资源的综合使用效能,针对沿线国家不同类型用户复杂多样的卫星使用需求,开展了卫星综合智能管控系统的需求分析、设计与仿真评估,重点研究多类型用户需求智能化辅助分析、多星多任务协同规划与调度、星地一体化的效能评估等关键内容。提出了“一带一路”智能化卫星综合调度和管控总体架构设想,设计了与通信卫星、气象/ 海洋/ 资源卫星、导航卫星、沿线国家卫星的运行流程及接口关系。通过综合调度沿线国家通导遥卫星,提供覆盖“一带一路”沿线的通信、遥感、导航服务,可以在应急减灾、气象预报、海洋监测等方面提升服务能力,在“一带一路”发展框架下,更好地利用空间资源为沿线国家和地区提供服务。


关键词:一带一路;通导遥卫星;管控系统;智能化

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一、引言

“一带一路”地区沿线国家众多,政治、经济、文化、社会差异性极大,各国对空间信息应用的需求也存在较大差异性。以现有各国家空间信息为基础,完善和细化“一带一路”沿线国家用户需求,统筹协调现有在轨卫星星群、规划发射卫星以及与国际卫星资源的关系,进行顶层统筹规划。对不同卫星的使用需求进行分析和有效统筹,优化调度卫星及地面站资源;建立多星协同工作机制,集同多星完成复杂卫星服务任务;设计针对国内外通导遥卫星及地面系统的效能评估。


二、需求分析

服务“一带一路”沿线国家的通导遥卫星综合智能管控系统的设想中需要研究沿线国家通导遥卫星资源综合管控需求、各国用户复杂多样的需求、接收站网综合调度需求、突发事件进行快速响应的需求。


1)沿线国家通导遥卫星资源综合管控需求。通导遥卫星综合智能管控系统的首要任务是卫星资源的综合应用,在现有的单个国家的卫星资源有限(尤其“一带一路”沿线的不发达国家)且卫星能力存在巨大差异和沿线国家遇到重大事件需要卫星资源保障时,尚无获得他国卫星资源应用的渠道。通过对沿线国家的通信、导航、遥感卫星进行综合管控,有利于充分发挥各国卫星应用效益。其中,通信卫星系统需要提供“一带一路”卫星宽带广播、移动通信和互联网服务,面向覆盖“一带一路”空域的各类民航客机飞行全过程的航空通信服务,面向覆盖“一带一路”海域的各类船舶海事通信服务;遥感卫星系统需要实现对地球陆地表面、海洋、大气等多种要素的连续综合观测,空间分辨率涵盖高、中、低多个层次,观测波段覆盖可见光、红外、微波等波段;导航卫星系统需要面向“一带一路”沿线地区提供安全战略导航服务,推动智能交通、精准农业、智慧旅游、智慧港口、智能管网等新兴行业。


2)用户对通导遥卫星的需求也复杂多样。首先,通导遥卫星不再局限于满足主要用户的需求,还需面向大量行业、区域、大众用户;第二,用户需求不局限于单一卫星来实现,需要不同尺度、不同类型的卫星综合实现;第三,用户需求渠道多种多样没有统一标准,用户需求的复杂性需要通过智能化卫星资源调度和管控系统来解决。


3)接收站网的综合调度需求。要实现接收天线对在轨运行卫星的统筹接收,地面系统需要根据实时过境的卫星情况,对各个接收站的接收天线进行综合调度。为满足“一带一路”空间遥感信息共享和服务平台的卫星数据接收需求,地面系统按照统筹接收、协调兼顾的思路建设地面接收设施。地面接收站网由国内站、极地站、移动站构成。国内站以北京、西北、海南、东北为主站,西南站为辅助;极地站分布在南北两极;移动接收主要部署在海上科考船;卫星中继对接收能力进行补充。同时,为实现“一带一路”空间信息的海外市场推广,地面接收资源的综合管控还需考虑境外接收资源的调度,例如泰国、南非、委内瑞拉、东盟各国的接收站设施,并可扩展。


4)定标与真实性检验资源的综合调度需求。卫星性能的在轨定标和真实性检验,是实现卫星定量化应用的关键。卫星在轨定标和真实性检验实施前,需要根据定标和检验场的空间位置和定标检验的时间要求,对卫星资源进行综合调度,安排成像计划,因此卫星定标和检验的需求也是卫星综合管控设计研制中需要考虑的内容。


5)实现对突发事件的快速响应需求。抢险救灾等应急行动在时间、空间上具有很强的突发性和不确定性,对地观测任务需要统筹调度遥感卫星系统做出近实时快速响应。因此突发事件不能遵循常规任务分时段、分批次的规划调度模式,而必须充分利用敏捷卫星的多维快速姿态机动能力、地球同步轨道卫星的实时监控能力等特点,并考虑近实时气象数据等环境条件的约束和卫星变轨、补网等方式的可行性,突破应急任务动态调整规划技术,实现在对原常规任务规划方案的变动尽可能小的情况下,尽可能好地满足突发任务的需求。

(全文见《卫星应用》2018年第2期)

(作者:佚名)
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