[科普中国]-地面站

概念

地面站(ground station)是卫星或航天系统的一个组成部分。即设置在地球上的进行太空通信的地面设备。遥感地面站的任务主要是监控卫星运转情况、接收遥感和遥测数据以及对信息进行数据处理和贮存等。美国“陆地卫星”地面站由五部分组成：
1.地面测控中心。监视和跟踪卫星的运转情况，指挥星上遥感器工作和发送遥感数据。
2.地面接收中心。接收卫星发回钓遥感图象数据和转发的遥测数据。
3.地面数据处理中心。将地面接收站的高密度数字磁带转换成计算机兼容的磁带和70 mm胶片，并对上述磁带和胶片进行加工处理，晒印成粗制相片或精制相片。
4.图象分析中心。对数据处理中心产生的磁带、胶片进行影像增强、自动识别分类、产生专题图。
5.综合数据库。

我国于1986年建成了遥感卫星地面站，逐步形成了接收美国Landsat、法国SPOT、加拿大RADARSAT和中巴CBERS等遥感卫星数据的能力。

卫星地面测控站对人造地球卫星进行测量和控制的地面单位。

卫星地面测控站的主要任务是跟踪测量卫星相对于测控站的距离、速度、方位角和仰角;接收卫星遥测数据，并将这些数据传送到航天测控中心;接收测控中心的测控计划、指令和数据，按计划向卫星发送遥控指令和数据，完成对卫星的各种控制操作。

卫星地面测控站一般主要由无线电测控设备、计算机、通信系统、时间统一系统、标校系统和电源系统等组成(有的站配置雷达、光学测量系统、激光测距和甚长基线干涉仪等)。

测控站计算机通信系统的信息吞吐和加工能力必须适应测控站任务的要求。时间统一系统是测控设备各分系统频率基准信号，并用于给出各种测量数据的录取时间，且作为和测控中心同步运行的时间基准。

监控系统对设备进行自动化检测监视，提高设备的可维修性和可用性。同时能够自动设置所需的技术状态，便于操作。双工器对上下行信号进行隔离，避免发射信号干扰接收信号。1

测控设备的主要技术指标包括：测量精度，上、下行通信链路特性(载频频段，例如VHF/UHF、L、S、C和Ku波段，副载频，接收灵敏度，调制方式，调制度，码速率，极化方式)，以及数据格式等。近地卫星测控站和地球同步轨道卫星测控站在技术指标上有较大区别。测控站有透明和非透明两种工作方式。上行和下行数据在测控站计算机不进行加工处理称为透明工作方式，反之为非透明工作方式。有的测控中心能够对测控站设备工作状态进行远程监视，并根据任务需要和设备工作情况对设备进行远程控制。各国测控站大多采用透明工作方式，能够远程控制。把不同测控性能的测控设备设置在同一个测控站，成为多功能测控站，已是测控站建设的趋势。测控站的多少和地理分布与卫星轨道要求、测控覆盖要求及测控设备性能有关。除固定测控站外，还有活动测控站，进行机动测控。

中国在1970年建成并使用VHF/UHF近地卫星测控站网，1983年建成C波段地球同步卫星测控站网，S波段测控网正在建设之中。中国测控站的测量精度达到了国际先进水平。2

卫星环绕行星运行的天体。卫星本身不发光，只能反射太阳光而发亮。其亮度除月亮外其它卫星的反射光都很微弱，用肉眼通常不能看到。太阳系中九大行星只有水星和金星没有卫星。据探测所知七颗行星中约有卫星60颗，其中地球1颗，火星2颗，木星16颗，土星21—23颗，天王星15颗，海王星3颗，冥王星1颗。卫星的大小、质量相差很大。运动特性也很不一致，一般把运动轨道具有共面性、同向性和近圆性特征的卫星叫规则卫星，不具备这些特性的卫星叫不规则卫星。还可根据其绕行星转动方向分为顺行卫星和逆行卫星，顺行卫星绕行星的运转方向与行星绕太阳公转方向相同，逆行卫星则相反。卫星也有自转现象，有的卫星自转周期与它们绕行星运转周期相同称同步卫星。有的卫星也有大气。

遥感技术从地面到高空对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。由遥感平台、遥感仪器，以及信息接受、处理与分析应用等组成。它们形成信息网络，夜以继日、源源不断地向人们提供丰富的科学数据和动态情报。主要遥感平台有飞机、气球、火箭、人造卫星和载人飞船，还包括近地面的高塔、长臂车等。其高度、运行周期和寿命以及覆盖面积和分辨率各不相同。遥感仪器日新月异，除可见光和近红外、紫外摄影机外，还有红外、多谱段扫描仪、微波辐射计、散射计、侧视雷达、专题成像仪、成像光谱仪等，并还在不断向多谱段、高分辨率和微型化方向努力。各种遥感仪器接收到的数字或图像信息，通常采用两种记录方式：胶片影像和数字磁带。通过校正、变换、组合等光学处理或图像数字处理过程，提供给用户分析、判读，或在地理信息系统和专家系统的支持下，制成专题地图或统计图表，为资源调查、环境监测与评价以及军事侦察提供信息服务。我国已成功发射并回收了60多颗遥感卫星和风云1号、2号气象卫星，获得了全色和红外彩色图像信息；建立了卫星遥感地面站和卫星气象中心，可以接收各种卫星图像资料；引进并开发了图像处理系统和计算机辅助制图系统;在地质、测绘、冶金、煤炭、石油、农业、林业、水利、海洋等产业部门、高等院校和科研机构，先后成立了遥感应用中心;在遥感科研部门还建立了遥感实验场，建造了遥感高塔，装备了遥感飞机；我国的遥感技术系统已具规模。3