淺談遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

馮春

【摘要】 主要研究遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，主要從數(shù)據(jù)獲取與傳輸技術(shù)、接口技術(shù)兩方面進(jìn)行了研究，遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸面臨著越來越大的工作量，有必要從技術(shù)手段上進(jìn)行突破，提高遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸性能。

【關(guān)鍵詞】 遙感衛(wèi)星 數(shù)據(jù)傳輸

衛(wèi)星遙感技術(shù)不斷發(fā)展，星載遙感器種類與數(shù)量都在不斷的增加，傳統(tǒng)單一遙感器的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)無法滿足現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展與實(shí)際需求，數(shù)字技術(shù)以及超大規(guī)模數(shù)字集成電路給數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展帶來了新的可能，新型的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)不斷出現(xiàn)。

一、數(shù)據(jù)獲取與傳輸技術(shù)

1、數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)接收時(shí)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)的第一個環(huán)節(jié)。衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)有天線、饋源、天線座、伺服系統(tǒng)、信道、管理監(jiān)控等部分，主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星跟蹤和數(shù)據(jù)接收。管理與監(jiān)控軟件要按照業(yè)務(wù)部門預(yù)定的任務(wù)計(jì)劃和接收站位置與衛(wèi)星軌道參數(shù)獲得衛(wèi)星方位信息，并編制接收計(jì)劃，存在多個接受任務(wù)就需要編制接收列隊(duì)，管理監(jiān)控軟件按照接收列隊(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收。衛(wèi)星接入接收站天線接收范圍，天線饋源、天線座和伺服系統(tǒng)形成工作信號回路，實(shí)現(xiàn)信號的接收、放大、變頻、處理與天線方位調(diào)整。天線對衛(wèi)星跟蹤穩(wěn)定之后，開始進(jìn)行信號的放大、變頻、解調(diào)、同步處理，輸出衛(wèi)星基帶數(shù)據(jù)，并將其傳遞給記錄設(shè)備。

2、數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)接收是兩個聯(lián)系緊密的環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)捕獲的衛(wèi)星信號通過新到與數(shù)據(jù)通道開關(guān)交送記錄系統(tǒng)進(jìn)行保存。數(shù)據(jù)記錄主要負(fù)責(zé)將衛(wèi)星下行遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)存儲到設(shè)備上，做好遙感衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)的保存，同時(shí)做好后續(xù)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)備工作。

3、數(shù)據(jù)傳輸歸檔。1.數(shù)據(jù)傳輸。是從接收站到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸過程，負(fù)責(zé)將衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)或者經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)從各地的接收站集中到數(shù)據(jù)中心或者機(jī)構(gòu)總部。數(shù)據(jù)傳輸在遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取中十分重要，現(xiàn)在衛(wèi)星技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，衛(wèi)星運(yùn)行機(jī)構(gòu)以及地面基站都使用了新的信息傳輸技術(shù)，最常見的是衛(wèi)星中繼技術(shù)，通過中繼衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳輸給機(jī)構(gòu)總部，不同基站之間通過網(wǎng)絡(luò)也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。2.數(shù)據(jù)歸檔。關(guān)于衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的歸檔工作，主要有數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)質(zhì)量評估、數(shù)據(jù)編目、數(shù)據(jù)存儲等內(nèi)容。衛(wèi)星數(shù)據(jù)的存儲工作主要是衛(wèi)星數(shù)據(jù)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)編目信息的存儲，衛(wèi)星數(shù)據(jù)多存在于數(shù)據(jù)庫形式。數(shù)據(jù)歸檔工作的目的在于建立完善的數(shù)據(jù)保存體系，為后期的數(shù)據(jù)檢索、處理等提供服務(wù)基礎(chǔ)。

4、數(shù)據(jù)發(fā)布。遙感技術(shù)不斷發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)量增加，信息量大， 數(shù)據(jù)質(zhì)量很高，提高遙感數(shù)據(jù)資源的利用率，提供完善的遙感信息服務(wù)逐漸成為遙感數(shù)據(jù)發(fā)展的新問題。21世紀(jì)之后，基于WebGIS技術(shù)以及空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)的數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)建立了遙感數(shù)據(jù)查詢、檢索、定制、分發(fā)和共享的高效技術(shù)平臺，不僅僅實(shí)現(xiàn)了遙感數(shù)據(jù)的檢索查詢服務(wù)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)產(chǎn)品的在線定制、無縫瀏覽拼接、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)下載等服務(wù)，成為了遙感數(shù)據(jù)發(fā)布的重要技術(shù)手段。

二、接口技術(shù)

1、遙感器接口。數(shù)據(jù)傳輸與遙感器接口遙感器輸出的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)速率可能存在較大的不同。但是遙感接口單元電路原理相同，能夠交換使用，不會對數(shù)據(jù)傳輸性能造成很大影響。遙感數(shù)據(jù)再介入接口單元之前就已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)格式編排，能夠形成要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即子幀。數(shù)據(jù)傳輸不關(guān)心子幀結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)內(nèi)容，需要了解子幀數(shù)據(jù)長度與起始位置，需要從傳感器獲得數(shù)據(jù)信號、幀脈沖信號和時(shí)鐘信號，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步，需要將數(shù)據(jù)傳輸一路時(shí)鐘信號傳輸給遙感器。接口單元電路需要實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)接收、存儲和編組，之后等待信道進(jìn)行傳輸。道傳輸能力、存儲能力以及遙感數(shù)據(jù)率確定數(shù)據(jù)量大小。緩存器與地址控制器使用兩套電路，一套電路接收遙感器傳輸數(shù)據(jù)，另一套就開始傳輸數(shù)據(jù)，編組內(nèi)數(shù)據(jù)量不大，緩存器可以使用FIFA代替。接口單元電路與數(shù)傳內(nèi)部總線之前接口除了數(shù)據(jù)總線，還有讀脈沖、讀允許、數(shù)據(jù)就緒、數(shù)據(jù)結(jié)束等信號。

2、數(shù)據(jù)時(shí)鐘。時(shí)鐘單元提供數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主時(shí)鐘，是整個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的心臟，電路設(shè)計(jì)可以采用雙機(jī)備份的方式開展工作。

3、總線管理控制。該單元電路對數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)部總線使用進(jìn)行管理分配，首先哪找結(jié)構(gòu)單元傳輸來的數(shù)據(jù)就緒信號編制接口單元緩存器數(shù)據(jù)排隊(duì)方案，之后輪到某接口單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)首先使用數(shù)傳幀結(jié)構(gòu)發(fā)出單元控制信號，要求產(chǎn)生能夠和接口單元對應(yīng)的遙感數(shù)據(jù)幀頭數(shù)據(jù)。

結(jié)束語：科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展，用戶對遙感衛(wèi)星系統(tǒng)要求越來越高，衛(wèi)星遙感信息傳輸系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)量越來越大，給衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸帶來了很大的壓力，為了緩解傳輸系統(tǒng)工作壓力，需要要求用戶盡量提出合理的衛(wèi)星系統(tǒng)任務(wù)目標(biāo)，方便進(jìn)行系統(tǒng)工作模式優(yōu)化，同時(shí)還需要加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，突破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸，提高技術(shù)水平，這樣才能不斷提高遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)水平。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3]陳冬花，昝梅.中巴地球資源衛(wèi)星的應(yīng)用與研究[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，25（3）：173-177.