廈門大學建成聯(lián)合遙感衛(wèi)星地面接收站

● 文 |廈門大學近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室　 耿旭樸　代彭坤　嚴曉海

廈門大學建成聯(lián)合遙感衛(wèi)星地面接收站

● 文 |廈門大學近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室 耿旭樸代彭坤嚴曉海

廈門大學近海海洋環(huán)境科學國家重點實驗室（MEL）于2005年3月啟動建設，2007年6月通過中國人民共和國科學技術部驗收，2010年和2015年連續(xù)兩次被評為優(yōu)秀國家重點實驗室。實驗室瞄準與全球變化有關的重大科學問題，直面國家對海洋環(huán)境保護和生態(tài)安全的重大需求，立足基礎研究，以多學科交叉為基礎，以技術創(chuàng)新為動力，建設具有重要國際影響力的海洋環(huán)境科學研究和創(chuàng)新性人才聚集的基地。

依托MEL，2012年廈門大學—特拉華大學聯(lián)合海洋遙感中心成立，主攻具有國際性難題和熱點的海洋遙感與動力過程的研究。在該平臺的支持下，廈門大學建設了天線直徑為7.5m的L頻段（1.69～1.71GHz）、X頻段（7.7～8.5GHz）雙頻段雙通道高速率遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)（如圖1所示），可以對軌道高度在400～1000km的遙感衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星進行全天時、全天候、全自動的跟蹤接收，獲取第一手的海洋觀測資料。

圖1　接收站效果圖

廈門大學聯(lián)合遙感衛(wèi)星地面接收站主要由天伺饋分系統(tǒng)、跟蹤信道分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與存儲分系統(tǒng)、監(jiān)控與管理分系統(tǒng)、標校與時統(tǒng)分系統(tǒng)等組成。其中，天伺饋分系統(tǒng)是整個接收站的核心，主要包括直徑為7.5m的旋轉拋物面天線、直徑為11.8m的天線罩和X/Y型座架結構等，既兼容L和X雙頻段，又能夠有效避免衛(wèi)星過頂跟蹤的“盲錐區(qū)”問題。跟蹤信道分系統(tǒng)利用單脈沖技術，從中頻信號中提取衛(wèi)星跟蹤時的角度誤差，控制伺服對衛(wèi)星進行主動跟蹤。數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)的關鍵是解調(diào)器，為接收多種類型的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，解調(diào)器應能適應多種不同的調(diào)制、編碼和交織方式，以及不同的數(shù)據(jù)傳輸速率。數(shù)據(jù)處理與存儲分系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)采集、快視和存儲，并生成不同等級的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品。監(jiān)控與管理分系統(tǒng)根據(jù)指令或任務要求，對各設備、任務流程、衛(wèi)星狀態(tài)等進行監(jiān)視和管理。標校與時統(tǒng)分系統(tǒng)用于天線標校，并提供統(tǒng)一的時間基準。

該接收站位于廈門大學翔安校區(qū)，是我國東南沿海地區(qū)最新的大中型遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，其覆蓋范圍以廈門為中心，包括我國中東部地區(qū)及東海、黃海、南海和渤海等主要海域、韓國及日本南部、以及東南亞部分地區(qū)，特別是在對西太平洋的覆蓋方面具有獨特的地理優(yōu)勢（如圖2所示）。作為地球、海洋和環(huán)境科學研究中的大型儀器之一，該設備可以為海洋和海岸帶遙感的科研和教學任務提供多種不同模式的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，為監(jiān)測臺風、赤潮、溢油等海洋災害及海岸帶資源調(diào)查等提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持，滿足廈門毗鄰海域及全國海洋動力與環(huán)境的觀測需求，同時能為國內(nèi)外相關單位提供公共數(shù)據(jù)服務。

圖2　接收站覆蓋范圍