数据采集卫星工程系统

单击此处编辑母,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,数据采集卫星工程系,统,二,一,三,年十月,DCS,系统简介,DCS,国内外发展现状,DCS,在海洋领域的应用,相关工作介绍,工作基础介绍,一、,DCS,系统简介,3,卫星数据采集系统（,Data Collecting,System,，缩写为,DCS,）,是,一种短报文卫星通信系统,，,其功能是,将分,散,于,全球,各,地,的有,用信息，特别,是,针对,无,人区或海洋上,的,相,关,气象、水文，海洋探测、环境监测、科学与管理数,据等,应用,，,通过卫星采集接收并转发给相,应,的,使,用与管理部,门,，可在短时间,内,获取大量资料和数据，是一种新型的实时收集数据,的,有效,手,段,。,需,求分,析,表明,，,在环,境监测保护、,地震监测预报、森林防护、海洋监测、大中型水情测报、气象预报、油气田、油气管道网、农业、铁路、公路、航运交通管理、铁路、公路、航运交通管理,、野,生动物保护等行,业,具有广阔的,应用,前景,。,（一）,DCS,系统概述,DCS,系统,简介,4,（二）,DCS,系统组成,DCS,系统由,空间段、,地面段,和用户段,组成，,空间段由若干颗低轨卫星组成，,地面段,由,数据接收与处理中心,组成，用户段由用户终端组成。,DCS,系统,简介,5,（三）,DCS,系统原理,DCS,终端将地面传感器收集的数据上传至卫星，卫星对数据进行,存储,，然后,转发,至地面站，地面站对数据进行初步处理，通过互联网、移动通信网等手段分发最终用户。,DCS,系统,简介,6,（四）,DCS,系统特点,DCS,系统,具有,广,域覆,盖和小,型化终,端的特,点，为用户提供适应于陆地、海洋和航空等不同应用环境的短数据采集、短数据通信和信息广,播等服务。,DCS,卫星,数据采集,报文传输,应急搜救,信息广播,DCS,系统,简介,二、,DCS,国内外发展现状,8,根据,卫星轨道高度可将,DCS,划分为两类,：地,球静止轨道卫星的,DCS,（,GEO,）,和,近,地轨道卫星的,DCS,（,LEO,）,近,地轨道的,DCS,因为卫星轨道低、作用距离近,，因而,发射和接收设备简便价廉,；天线指向精度要求,较低,；可,收集全球任何地区的数据资料,，取得,了广泛的应,用,。,国外,较,为,典,型,的,系统有美国的,ORBCOMM,和,法,国的,Argos,系统,。,国内已在,XY-1,卫星上搭载并在轨应用；,HY-2B,卫星也确定搭载一台,DCS,设备，即将发射；目前正在论证的,DCS,卫星星座未来将实现全球覆盖应用。,（一）,DCS,系统发展概述,DCS,国内外发展现状,9,ORBCOMM,是,美国轨道通信公司开发运营的首个全球双向短数据卫,星采集和通,信系统，,截至,2012,年底，共有,26,颗在轨卫星提供服务，已签,订,18,颗二代卫星的研制和发射协议，预计,2014,年发射。二代卫星上开始搭载,AIS,载荷。,一代星,二代星,整星重量,45 kg,165 kg,太阳阵输出功率,200 W,437 W,使用寿命,45,年,5,年,载荷重量,14 kg,40 kg,平台重量,31 kg,111 kg,通信频段,VHF/UHF,上行数据速率,上行：,2.4kbbs,上行：,4.8kbbs,上行通道数,7,48,其它载荷,无,AIS,姿态控制,重力梯度三轴稳定,重力梯度三轴稳定,（二）国外发展现状,ORBCOMM,DCS,国内外发展现状,10,（二）国外发展现状,Argos,ARGOS,系统通过在极轨气象卫星上搭载数据转发设备而实现。,ARGOS,系统已发展了三代，有,6,颗在轨,ARGOS,卫星，其中,4,颗搭载,ARGOS-2,载荷，,2,颗搭载,ARGOS-3,载荷。,参数,ARGOS-1,ARGOS-2,ARGOS-3,中心频率（,MHz,）,401.650,频率带宽（,KHz,）,24,80,110,上行数据速率（,bps,）,400,400,400/4.8k(,低速,/,高速,),下行链路,-,-,有,下行数据速率,(bit/s),-,-,400/200,数据恢复单元,4,8,9,低速,+3,高速,DCS,国内外发展现状,11,HY-2B,星数据收集系统,（三）国内发展现状,我国资源和风云系列卫星已搭载过,DCS,载荷，开展过相关试验。,XY-1,卫星是五院自主发射的新技术试验卫星，其上搭载的,DCS,载荷兼容法国,Argos2,系统，已成功验证了,DCS,通信体制。,HY-2B,星数据收集系,统,是,XY-1,的改进版本,未来将针对海洋领域开展业务运行。,12,星,座构,型,DCS,卫星星座,系,统,（三）国内发展现状,DCS,卫星星座（立项阶段）,数据采集卫星星座系统由空间段（,40,余颗,DCS,卫星构成全球覆盖星座），地面段（国内三个地面站，海外根据市场需求而定）、用户段（多种类型数据采集智能终端）组成。,12,13,DCS,卫星星座,系,统,（三）国内发展现状,DCS,卫星星座（立项阶段）,DCS,卫星星座主要包含,DCS,载荷，具有数据采集、短数据通信、信息广播功能，为政府、军方、行业、个人等不同用户提供多种服务,载荷种类,功能,DCS,载荷,数据采集,短数据通信,广域差分信息广播,气象等信息广播,14,DCS,卫星星座,系,统,（三）国内发展现状,DCS,卫星星座（立项阶段）,系统,项目,ORBCOMM,ARGOS,本系统,吞吐量（,kbps,）,14.4,38.4,360,工作频段,VHF,UHF,L,短消息广,播,支持,支,持,支,持,确认功能,支持,支,持,支持,多址方式,FDMA,MF-TDMA,MF-TDMA,覆盖性,全球覆盖,全球覆盖,全球覆盖,终端特性,重量,50500,克,5-1000,克,302000,克,功耗,110W,1mW5W,1mW5W,位置,上,报,支,持,支,持,支持,DCS,卫星星座从,系统容量、通信体制和终端特性等方,面与国,内外同类系,统对比,三、,DCS,在海洋领域的应用,16,DCS,在海洋领域的应用,海洋应用,数据通信,环境监测,应急救援,提供文本、图片等短数据通信服务,信息广播,提供数据采集业务，实现对海洋环境的监测,提供定位和位置上报服务，实现海洋环境下的应急搜救,能为终端用户提供信息广播服务，如气象信息广播等,17,数据通信应用,1,、船舶短报文数据通信,客户服务,内部管理,业务信息、指挥调度信息，,货运信息（温度、湿度,）,数据通信应用,2,、海上固定平台通信,18,19,信息广播应用,环境监测应用,鱼类监测,浮漂数据采集,岛礁环境监测,20,21,应急搜救应用,四、相关工作介绍,23,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统,十八大报告明确提出了“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的方针；,战略性新兴产业重点产品和服务指导目录,中把海洋通信类产品作为海洋工程装备产业的重点支撑技术明确进行支持；,国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要,：“,十二五”期间，海洋环境监测探测技术装备国产化水平显著提高，初步形成深远海环境监测能力，海洋预报技术实现精细化和全球化，海洋短期气候预测水平得到显著提升，对海洋管理、海洋环境安全保障、海洋能力拓展和应对气候变化的支撑服务能力显著增强,（一）项目背景,24,（一）项目背景,随着我国政府对海洋资源的重视与海洋政策的密集出台，海洋资源的开发利用面临着重大发展机遇期，面对当前的发展机遇，海洋开发存在着亟待解决的几个问题,：,我国海洋权益维护的装备水平和执法能力不能满足日益增长的需要，亟待加强；,为科学的开发利用海洋资源，需要全面、及时、准确掌握海洋环境信息，但目前我国的海洋环境检测仪器还比较落后，缺少现代化的监测手段；,随着海洋产业的不断发展，随之带来的是海洋的污染以及一系列环境问题，但缺少现代化的监管设备；,我国是海洋灾害多发国家，台风、风暴潮、海浪、海冰、赤潮等海洋灾害每年造成的直接损失高达数千亿元，急需强化对海洋立体环境的监测能力，提高海洋灾害预警与救助能力。,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统,（一）项目背景,在,上述,问题中，海洋环境信息感知是保障，通信是信息融合利用的基础，特别是离岸和深远海通信已经成为立体海洋环境综合监测与保障的瓶颈,。,为此，航天恒星和江苏集美思联合开展“,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统,”项目的研究。,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统,（二）研究目标,围绕国家海洋发展战略需要、海洋环境监测能力建设等国家重大需求，针对目前离岸和深远海海洋环境监测能力薄弱和海洋信息安全存在隐患的现状，借鉴,ARGOS,等国外先进的全球海洋环境监测技术及理念，对国内已有的,DCS,卫星,数据采集,系统、物联网通用数据终端和海洋环境监测与信息处理等关键技术进行再创新研究和开发，突破离岸和深远海通信技术瓶颈，攻克通用海洋信息采集终端模块关键技术，解决多传感器海洋信息融合处理技术难点，研发具有完全自主知识产权的“,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统”，并通过示范应用验证，成果达到国际先进、国内领先水平，打破国外垄断和威胁，维护国家信息安全，满足国家海洋发展战略和民用防灾减灾的迫切需要,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统,（三）研究内容,DCS,离岸和深远海通信技术,通用海洋信息采集终端模块集成技术,海洋信息融合处理技术,DCS,离岸和深远海通信应用示范,DCS,离岸和深远海信息感知技术及系统,五、相关单位工作基础,29,航天恒星科技有限公司,（一）单位简介,航天恒星科技有限公司,（航天五院,503,所）,是中国航天科技集团公司卫星应用总体单位,是中国航天卫星应用研究院的主要支撑单位。坐落于北京中关村地区，旗下拥有航天天绘科技有限公司、航天中为科技有限公司两家全资子公司。,经过,30,多年的发展，形成了以“天地一体化信息技术”国家重点实验室为引领，以卫星综合应用系统总体为核心，以空间应用、卫星遥感、卫星导航、卫星通信、数据链、云计算及信息安全、无人机系统集成、数据运营服务八大领域为支撑的完整业务架构。为国防、行业、区域提供基于天基资源的综合信息化整体解决方案、系统集成、设备制造和运营服务。,30,（二）人才队伍,公司秉承以人为本的管理理念，贯穿于人才“选、聘、育、留”的各个环节，造就了一支高素质、专业化的人才队伍。现有员工近,2000,人，其中硕士、博士人员占,50%,以上。设有国家信息与通信工程、软件工程一级学科硕士学位授权点，培养相关专业博士、硕士，并接受优秀人才从事博士后研究工作。,员工培训,技术交流,专家授课,研究生培养,航天恒星科技有限公司,（三）科研生产能力,拥,有配套齐全、性能先进的科研生产设施，建有卫星应用各领域专业实验室、军品电子单机产品生产线和民用产品生产基地，设有装配调试与试验中心，实现了产品的研制与生产分离，齐套的调试、测试、检验和试验设备确保产品的单件验证和批量生产，具有研发、设计、生产、试验一套完整的科研生产体系。,环境试验中心,电子装联中心,星地仿真演示验证试验室,图像信息处理实验室,云岗联试场地,导航应用设备与系统质量检测中心,微波暗室,电装车间,航天恒星科技有限公司,32,序号,课题名称,课,题来,源,起止时间,1,基于卫星通信的高速运输工具的数据接入系统,科技部,863,2012-2014,2,空间段脆弱性相关技术研究与仿真模块建立,科技部,863,2011-2014,3,星载差分,INS/GNSS,紧耦合技术,科技部,863,2012-2014,4,应急减灾特种导航终端技术与示范,科技部,863,2008-2010,5,多模,GNSS,兼容与互操作总体仿真研究,科技部,863,2008-2010,6,GNSS,反射信号接收处理与应用技术研究,科技部,863,2007-2009,7,高分辨率遥感卫星高码速率数据一体化处理关键技术,科技部,86