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引言
我国是世界上自然灾害较为严重的国家之一,灾害种类多,分布地域广,造成损失重,防灾减灾救灾事关人民生命财产安全、社会和谐稳定。卫星作为“天眼”,在自然灾害监测预警方面有着十分重要的作用。环境减灾卫星于2003年由国务院批准立项,由A、B两颗中分辨率光学小卫星和一颗合成孔径雷达小卫星C星组成,环境应急减灾二号A、B卫星已于2020年9月发射升空,以替代早期发射的环境应急减灾一号A、B卫星。为进一步丰富应急减灾卫星体系,后续还将计划发射一系列SAR卫星。随着卫星数量和业务种类增多,空间应用需求也不断增加和深入,为满足新时期防灾减灾救灾和环境保护业务的高时效性、灵活性等需求,急需提升卫星姿态控制平台以及运行控制能力,构建与之配套的卫星运管机制。中科星图(西安)测控技术有限公司(以下简称“星图测控”)拥有一支技术水平卓越、航天工作经验超过二十年的核心技术团队,在轨道动力学、姿态动力学、数值计算与优化、测控设备分析与配置、跨平台多目标海量数据处理等多个专业学科掌握了自主创新的核心技术。公司依托“洞察者”系列产品,搭建应急减灾SAR卫星工程运行管理系统的硬件环境、配套软件平台和数据库,支持对SAR卫星的业务运行管理,确保环境与灾害监测预报卫星星座多星协调管控、长期稳定运行,更好地发挥需求牵引、天地协同的卫星应用能力。
▲ 2020年9月27日应急减灾二号A、B卫星在太原发射场发射升空
系统架构
应急减灾SAR卫星运行管理系统按照“统一框架、即插即用、系统可扩展设计”的原则,设计相关的集成规范,形成统一的接口控制要求。在应急减灾SAR卫星工程运行管理系统的业务基础上,构建组件化、高性能、可控制的信息处理应用系统。
应急减灾SAR卫星运行管理系统负责收集用户应用部门的观测申请、有效卫星载荷控制申请,利用“洞察者”专业分析计算软件,合理安排星上和地面资源,制定卫星和有效载荷的工作计划、地面接收计划、业务测控计划、数据传输网络使用计划,满足行业用户的观测需求。
接收卫星遥测数据,完成数据的处理和显示,生成业务运控数据注入并跟踪其执行情况,完成在轨有效载荷的业务运行控制,监视卫星和有效载荷的工作状态,负责向用户应用部门提供轨道、姿态等辅助数据服务。
系统能支持地面接收站和各应用中心的数据接收和处理,实现运行管理和应用系统协调工作。
星图测控具备丰富的航天测控技术积累与先进的空间信息分析算法,其技术团队承担过多项国家自然科学基金、863专项、973专项等重大科研项目,其开发的应急减灾SAR卫星运行管理系统在充分利用现有资源的基础上,满足系统高可用性、高稳定性、高管理性、高可维护性、高功能性,同时兼备一定的可扩展性目标,支持各测控、运控中心互联互通、跨域协同、高效利用减灾委系统资源,助力构建“空天地”一体化全域覆盖的灾害事故监测系统建设。