风云三号D星首用南极地面站接收数据,接收时效缩短四分之三

中国气象报社

2017-11-15 18:37   来源:澎湃新闻 问政

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专家顾问:“风云三号”卫星地面应用系统总指挥、国家卫星气象中心副主任 张鹏
“风云三号”卫星地面应用系统总设计师 杨忠东
采访人:中国气象报记者 卢健
卫星要用得好,一个重要前提是它的数据能下得来、收得到。在现阶段,卫星数据不能直接通过wifi传到工作人员的电脑里。所以,数据传输就少不了“中转站”的帮忙。而这个中转站就是卫星地面站。
对于“风云三号”D星来说,它的地面应用系统较之前同系列卫星而言,有了非常大的改进。这将保证它的数据更好更快地接收下来。
此前,“风云三号”家族的地面站实行“4+1”模式:国内有佳木斯、乌鲁木齐、北京和广州四个地面站,国外有靠近北极的瑞典基律纳站。而“风云三号”D星上天后,将成为第一个享受到“5+2”模式的极轨气象卫星。除了原先的几个地面站,喀什站和南极站也会正式“上岗”来帮忙。
这将带来哪些好处呢?
首先是国内观测数据的接收时效更强了。
对于极轨卫星数据应用而言,要优先保证的,是中国及周边地区的观测数据能够最快送达地面站。
卫星观测随时都在进行,但是卫星数据顺利被接收的前提是卫星和地面站彼此能够“看得见、握得到手”。我国幅员辽阔,如果只建一个接收站,那么离接收站较远地区的观测信息就无法实时下传了。最好的办法,就是让地面站“镇守四方”。
此前为“风云三号”系列卫星提供服务的佳木斯(东)、乌鲁木齐(西)、广州(南)三个站点就是这样被敲定了下来。以这三个地点为中心分别画圈,整合起来就能构成一个覆盖中国及周边的接收区。卫星过境时路过哪个站,就由哪个站负责把数据接收下来。
而随着喀什站的加入,“风云三号”D星的国内数据接收范围将能够在经度上再向西延伸12°左右。如此一来,我国境内观测资料就能够更加快速地下传回来。
同时,国际数据的接收范围和接收时效也向前迈了一大步。
要使境外观测资料高时效传到国内,在南北极建卫星接收站便成了优选方案。
此前,我国在北纬68°左右的瑞典基律纳(Kiruna)建了卫星接收站,开启了我国在海外建遥感卫星接收站的先河。无论在地球哪个角落的观测数据,最慢也只需4个小时即可下传。
目前,这样的模式可以保证常规气象服务。但是出现紧急情况时,卫星数据越快传到国内越好。如此,南极卫星站应运而生。
针对“风云三号”D星,我国与挪威合作,于今年完成了东南极洲毛德皇后地Troll气象卫星地面站(简称南极站)的建设。原来最迟4个小时的接收时效,一下子缩短至1个多小时。实际上,90%全球观测数据,从观测之时算起可80分钟内传回国内进行处理。
随着天上的卫星越来越多,地面也需要更多的天线来保证数据接收。目前,“风云三号”系列卫星数据接收天线也从7部增加到15部。在“风云三号”D星成功发射后,我国极轨气象卫星天线配置将能够接收4颗“风云三号”卫星的数据,并可保证碳卫星的数据接收。除此之外,还兼具接收欧洲Metop、美国NPP等国外同类气象卫星数据职能,用以数据交叉对比和应用补充。
另外,“风云三号”D星是目前国内光谱分辨率最高的卫星之一,这也意味着它的资料传输量非常大。此前卫星资料的星地下传速率是360兆,而“风云三号”D星的下传速率是480兆。星地之间数据下传能力在原有基础上提高了三分之一。
卫星资料的计算和存储能力也有了进一步的提升。在“风云三号”D星发射之前,计算能力只有40TFLOPS(每秒万亿次浮点运算),现在扩展至700TFLOPS,在原有基础上提高了17.5倍。面对卫星海量数据,存储能力从10pb提高到80pb,数据存储能力增加了近10倍。
目前“风云三号”D星地面系统设计还运用了现在最流行的大数据云平台理念,保证资料对用户进行全方位的共享。(原标题《“风云三号”D星首用南极地面站接收数据,90%全球观测数据可80分钟内传回国内》 来源:中国气象报社 )
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