美國對(duì)地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)在軌運(yùn)行與應(yīng)用服務(wù)管理

● 文|中國空間技術(shù)研究院 及莉

美國對(duì)地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)在軌運(yùn)行與應(yīng)用服務(wù)管理

● 文|中國空間技術(shù)研究院 及莉

目前，對(duì)地觀測衛(wèi)星已經(jīng)成為國家的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性資源，是全球各國保障國家安全、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要情報(bào)獲取手段。隨著對(duì)地觀測衛(wèi)星的發(fā)展，對(duì)地觀測衛(wèi)星的在軌運(yùn)行管理模式也逐漸形成，以確保對(duì)地觀測衛(wèi)星能夠在運(yùn)行壽命內(nèi)高效完成預(yù)定任務(wù)。隨著在軌運(yùn)行對(duì)地觀測衛(wèi)星數(shù)量的不斷增長，型號(hào)更加豐富、類型更加復(fù)雜、應(yīng)用更加廣泛、壽命持續(xù)增長，對(duì)衛(wèi)星在軌運(yùn)行管理工作也提出了更高要求。

美國擁有規(guī)模龐大、種類齊全、功能強(qiáng)大的對(duì)地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)，在軌衛(wèi)星數(shù)量、類型、功能均處于全球領(lǐng)先地位。從世界范圍看，在對(duì)地觀測衛(wèi)星各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行與應(yīng)用管理方面，美國最為領(lǐng)先，不僅擁有體系齊備的空間系統(tǒng)，還擁有完善的管理體系，以及強(qiáng)大的應(yīng)用和服務(wù)能力，運(yùn)行管理模式齊備，發(fā)展較為成熟，其豐富的管理成功經(jīng)驗(yàn)值得深入研究。

對(duì)地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的在軌運(yùn)行與應(yīng)用服務(wù)管理包括對(duì)地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的空間系統(tǒng)、地面系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的在軌運(yùn)行管理情況，包括發(fā)射入軌、試運(yùn)行測試階段的測控、業(yè)務(wù)運(yùn)行階段的測控、故障處理和應(yīng)急事件處理等部分，其中在軌管理包括測控管理、應(yīng)急管理、故障管理等，應(yīng)用服務(wù)管理則主要體現(xiàn)在相關(guān)的數(shù)據(jù)政策、應(yīng)用服務(wù)政策中，包括從需求提出、需求審批、執(zhí)行、監(jiān)督等方面的管理流程。

一、美國對(duì)地觀測衛(wèi)星在軌運(yùn)行與應(yīng)用服務(wù)管理概述

1.在軌衛(wèi)星發(fā)展情況

美國的對(duì)地觀測體系最為完備，在軌衛(wèi)星數(shù)量最多，達(dá)148顆（截至2016年8月，軍用衛(wèi)星51顆，民用衛(wèi)星20顆，商用衛(wèi)星77顆），其對(duì)地觀測技術(shù)能力最為先進(jìn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國家，已形成光學(xué)、雷達(dá)、氣象、海洋和環(huán)境多類型，覆蓋全色、可見光、多/高/超光譜、紅外等譜段，高、低軌配合，成像和視頻相結(jié)合，軍、民、商協(xié)調(diào)發(fā)展的對(duì)地觀測衛(wèi)星體系。

圖1 美國在軌對(duì)地觀測衛(wèi)星應(yīng)用分布情況

在軍用對(duì)地觀測衛(wèi)星方面，美國構(gòu)建并保持由光學(xué)成像偵察、雷達(dá)成像偵察、電子偵察衛(wèi)星（包括海洋監(jiān)視）、軍事氣象、海洋和其他環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星組成的軍用對(duì)地觀測衛(wèi)星體系，系統(tǒng)建設(shè)最為完備、技術(shù)水平最高、各系統(tǒng)分工明確，體系彈性較強(qiáng)。在偵察監(jiān)視方面，建成了光學(xué)、雷達(dá)、電子結(jié)合，高中低軌結(jié)合，詳普查結(jié)合，全球區(qū)域兼顧，軍民商融合，骨干系統(tǒng)與應(yīng)急系統(tǒng)同時(shí)發(fā)展、協(xié)同工作的綜合衛(wèi)星系統(tǒng)。在環(huán)境監(jiān)測方面，建有全軍用的氣象環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星系統(tǒng)和海洋環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星系統(tǒng)，同時(shí)發(fā)展民用的氣象、海洋、重力場和磁力場衛(wèi)星作為補(bǔ)充，與各類成像與測繪一體衛(wèi)星共同構(gòu)成綜合環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星體系。

在民、商用對(duì)地觀測衛(wèi)星方面，美國已建成光學(xué)對(duì)地成像、氣象環(huán)境探測和其他環(huán)境探測衛(wèi)星三大體系，其中環(huán)境探測衛(wèi)星占民商用對(duì)地觀測衛(wèi)星的大部分，可見美國民商用對(duì)地觀測領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境監(jiān)測和氣候變化方面的重視。最值得注意的是，在“軌道革命”的推動(dòng)下，微納衛(wèi)星發(fā)展日漸活躍，美國有多家商業(yè)初創(chuàng)公司謀劃發(fā)展大規(guī)模商業(yè)小衛(wèi)星星座，目前已呈現(xiàn)大規(guī)模部署態(tài)勢，由于具有高時(shí)效性的優(yōu)勢，已引起美國軍方的重視。

2.在軌運(yùn)行和應(yīng)用管理情況

美國對(duì)地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的在軌運(yùn)行管理涵蓋測控管理、數(shù)據(jù)接收與分發(fā)管理、應(yīng)急管理、故障管理等，以及對(duì)地觀測衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)管理。美國已經(jīng)形成較完善的對(duì)地觀測運(yùn)行控制和數(shù)據(jù)接收、處理、分發(fā)管理體系，將對(duì)地觀測數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境監(jiān)測、減災(zāi)防災(zāi)、科研等領(lǐng)域，取得了顯著的軍事、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。對(duì)地觀測衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)管理則主要體現(xiàn)在相關(guān)的數(shù)據(jù)政策、應(yīng)用服務(wù)政策中，包括從需求提出、需求審批、執(zhí)行、監(jiān)督等方面的管理流程。對(duì)地觀測衛(wèi)星在軌運(yùn)行管理依賴于衛(wèi)星研制單位、用戶單位和測控單位的多方參與，因此在管理過程中極易遇到多方協(xié)同工作的問題。

美國軍用對(duì)地觀測、民用對(duì)地觀測和商用對(duì)地觀測分別服務(wù)于不同的用戶，相應(yīng)的衛(wèi)星運(yùn)行管理模式也有所不同。

美國軍用對(duì)地觀測衛(wèi)星采用軍方機(jī)構(gòu)運(yùn)行管理模式。主要依托美國國家偵察局和空軍等部門或部隊(duì)，戰(zhàn)時(shí)作戰(zhàn)任務(wù)的衛(wèi)星信息支援依托戰(zhàn)略司令部收集、統(tǒng)籌來自于戰(zhàn)區(qū)的需求，并統(tǒng)一指揮衛(wèi)星運(yùn)行管理部門實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星資源的任務(wù)統(tǒng)籌規(guī)劃。軍用對(duì)地觀測衛(wèi)星的保密程度較高，當(dāng)衛(wèi)星發(fā)射入軌并交付業(yè)務(wù)化運(yùn)行后，衛(wèi)星的運(yùn)行管理由軍事航天機(jī)構(gòu)或?qū)I(yè)航天部隊(duì)獨(dú)立完成，運(yùn)管人員由軍方機(jī)構(gòu)人員組成，運(yùn)管基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)也由軍方機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。美軍軍政與軍令分立，軍事航天體系也是建、用分離，運(yùn)行管理部門和軍事指揮應(yīng)用部門各司其職并相互協(xié)作。

美國民用對(duì)地觀測衛(wèi)星采用政府部門運(yùn)行管理模式。民用對(duì)地觀測衛(wèi)星主要基于民用目的設(shè)計(jì)，立足于公益應(yīng)用，當(dāng)衛(wèi)星發(fā)射入軌并交付業(yè)務(wù)化運(yùn)行后，衛(wèi)星的運(yùn)行管理由政府部門完成，提供面向公益、科研等方面的應(yīng)用服務(wù)，運(yùn)管人員由政府部門人員組成，運(yùn)管基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)也由政府相關(guān)部門負(fù)責(zé)。

美國商業(yè)對(duì)地觀測公司運(yùn)行管理模式較為顯著，商業(yè)對(duì)地觀測衛(wèi)星主要基于商業(yè)盈利目的而設(shè)計(jì)，衛(wèi)星發(fā)射入軌并交付業(yè)務(wù)化運(yùn)行后，衛(wèi)星的運(yùn)行管理由商業(yè)對(duì)地觀測公司完成，提供各種類型的商業(yè)對(duì)地觀測服務(wù)和產(chǎn)品，運(yùn)管人員由商業(yè)對(duì)地觀測公司人員組成，運(yùn)管基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)也由商業(yè)對(duì)地觀測公司負(fù)責(zé)。

二、美國民用對(duì)地觀測衛(wèi)星在軌運(yùn)行與應(yīng)用服務(wù)管理

美國的民用對(duì)地觀測衛(wèi)星大多由美國政府部門直接進(jìn)行運(yùn)行管理，他們既是衛(wèi)星的運(yùn)管單位，同時(shí)也是衛(wèi)星的用戶。美國國家航空航天局（NASA）、美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）和美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）是美國民用對(duì)地觀測衛(wèi)星的三大主要衛(wèi)星運(yùn)行管理部門。

表1 美國現(xiàn)役典型民用對(duì)地觀測衛(wèi)星的運(yùn)行管理單位列表

1.在軌運(yùn)行管理

（1）美國地質(zhì)調(diào)查局

美國地質(zhì)調(diào)查局負(fù)責(zé)運(yùn)行和管理“陸地衛(wèi)星”（Landsat）系列衛(wèi)星。目前在軌的陸地衛(wèi)星－7和陸地衛(wèi)星－8衛(wèi)星均由美國地質(zhì)調(diào)查局負(fù)責(zé)運(yùn)行管理。陸地衛(wèi)星-8衛(wèi)星于2013年2月11日發(fā)射后，由美國國家航空航天局負(fù)責(zé)運(yùn)管，完成在軌測試后，將運(yùn)行管理權(quán)轉(zhuǎn)交給美國地質(zhì)調(diào)查局。

美國地質(zhì)調(diào)查局提供任務(wù)運(yùn)行中心、地面處理系統(tǒng)（包括存檔和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）和飛行運(yùn)行團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)在軌驗(yàn)證完成后的標(biāo)定、衛(wèi)星運(yùn)行、數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成。此外還負(fù)責(zé)“陸地衛(wèi)星”科學(xué)團(tuán)隊(duì)，并提供資金。飛行運(yùn)行團(tuán)隊(duì)操作任務(wù)運(yùn)行中心的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集計(jì)劃部分（CAPE）和任務(wù)運(yùn)行部分（MOE）。數(shù)據(jù)采集計(jì)劃部分負(fù)責(zé)規(guī)劃科學(xué)數(shù)據(jù)的采集，給出采集的優(yōu)先級(jí)，每天向陸地衛(wèi)星－8的圖像傳感器發(fā)送請(qǐng)求，任務(wù)運(yùn)行部分負(fù)責(zé)將這些請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為軟件指令發(fā)送給衛(wèi)星。圖2為陸地衛(wèi)星－8任務(wù)管理結(jié)構(gòu)。

圖2 陸地衛(wèi)星-8任務(wù)管理結(jié)構(gòu)

（2）美國國家海洋和大氣管理局

美國國家海洋和大氣管理局負(fù)責(zé)運(yùn)行和管理“地球靜止軌道環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星”（GOES）系列和“諾阿”（NOAA）極軌氣象衛(wèi)星系列?！爸Z阿”氣象衛(wèi)星的運(yùn)行管理由美國國家海洋和大氣管理局位于休特蘭的衛(wèi)星運(yùn)行控制中心（SOCC）負(fù)責(zé)，衛(wèi)星的運(yùn)行管理包括兩支隊(duì)伍：任務(wù)運(yùn)行支持隊(duì)伍和數(shù)據(jù)運(yùn)行支持隊(duì)伍，這兩支隊(duì)伍均由政府組建。任務(wù)運(yùn)行支持隊(duì)伍的工作涉及發(fā)射前的計(jì)劃和研發(fā)、發(fā)射和軌道提升、發(fā)射后測試以及移交運(yùn)管權(quán)長期運(yùn)行后的所有方面，由衛(wèi)星平臺(tái)和有效載荷的工程師、系統(tǒng)工程師、飛行和地面控制人員、任務(wù)計(jì)劃和進(jìn)度人員、地面系統(tǒng)工程師、軟件維護(hù)人員和相關(guān)支持人員組成。數(shù)據(jù)運(yùn)行支持隊(duì)伍主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的管理，涉及開發(fā)數(shù)據(jù)產(chǎn)品運(yùn)行規(guī)程、計(jì)劃并進(jìn)行發(fā)射前外部用戶接口測試、參加產(chǎn)品生成和產(chǎn)品分布系統(tǒng)驗(yàn)收和回歸測試、參加發(fā)射后測試中的數(shù)據(jù)產(chǎn)品性能特性的驗(yàn)證、數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成和分布性能的離線工程分析、將數(shù)據(jù)提交衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理和分發(fā)辦公室等各個(gè)方面，主要由衛(wèi)星用戶接口、數(shù)據(jù)產(chǎn)品用戶應(yīng)用、數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成系統(tǒng)方面和其他相關(guān)學(xué)科的專家組成。

（3）美國國家航空航天局

美國國家航空航天局主要負(fù)責(zé)運(yùn)管“地球觀測系統(tǒng)”（EOS）計(jì)劃下發(fā)展的對(duì)地觀測小衛(wèi)星，例如“熱帶降雨測量任務(wù)”（TRMM）、“微風(fēng)”（Aura）、“水”（Aqua）等衛(wèi)星。

“地球觀測系統(tǒng)”衛(wèi)星的在軌運(yùn)行管理由其地面核心系統(tǒng)（ECS）下的飛行運(yùn)行系統(tǒng)（FOS）負(fù)責(zé)。飛行運(yùn)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)所有“地球觀測系統(tǒng)”衛(wèi)星進(jìn)行測控，提供發(fā)射任務(wù)計(jì)劃表，監(jiān)視衛(wèi)星及其儀器設(shè)備的運(yùn)行，飛行運(yùn)行系統(tǒng)任務(wù)具體由“地球觀測系統(tǒng)”運(yùn)行中心（EOC）完成?！暗厍蛴^測系統(tǒng)”運(yùn)行中心設(shè)在美國國家航空航天局戈達(dá)德航天飛行中心，其任務(wù)是承擔(dān)飛行運(yùn)行系統(tǒng)的職責(zé)，承擔(dān)所有衛(wèi)星和載荷的管理和控制，包括發(fā)射計(jì)劃、計(jì)劃時(shí)間表、監(jiān)視、控制和分析等。“地球觀測系統(tǒng)”運(yùn)行中心設(shè)計(jì)時(shí)考慮到有能力同時(shí)對(duì)多顆衛(wèi)星進(jìn)行測控。

2.在軌故障管理

對(duì)于民用對(duì)地觀測衛(wèi)星的在軌故障管理，美國普遍基于盡可能保障任務(wù)順利進(jìn)行為的原則。衛(wèi)星在軌故障包括突然發(fā)生的，也有漸進(jìn)式的。故障發(fā)生后，由現(xiàn)場操作者根據(jù)預(yù)定的規(guī)程對(duì)異常做出反應(yīng)，任務(wù)運(yùn)行工程部門通過與操作者接觸或通過自動(dòng)地面系統(tǒng)功能得到實(shí)際的或懷疑的衛(wèi)星故障。如需要，衛(wèi)星工程支持人員也將及時(shí)做出反應(yīng)。遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)使工程師通過場外獲得并分析衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)的方法，提高對(duì)異常的反應(yīng)能力。如，地球靜止軌道環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星-13（GOES-13）衛(wèi)星于2013年5月22日在軌出現(xiàn)故障，星上兩臺(tái)主要設(shè)備中斷服務(wù)，衛(wèi)星被迫進(jìn)入安全模式。故障發(fā)生后，一方面，作為臨時(shí)的應(yīng)急措施，美國國家海洋和大氣管理局立即對(duì)地球靜止軌道環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星-15（GOES-15）衛(wèi)星下達(dá)重新配置指令，使其可以覆蓋美國東部，保證氣象數(shù)據(jù)獲取的連續(xù)性，后于5月23日啟用地球靜止軌道環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星-14（GOES-14）在軌備份星，以維持美國東海岸數(shù)據(jù)覆蓋的連續(xù)性。另一方面，美國國家海洋和大氣管理局與衛(wèi)星制造商波音公司、有效載荷研制單位——美國國際電話電報(bào)公司（ITT）的工程師組成故障分析團(tuán)隊(duì)，一起分析GOES-13衛(wèi)星的工程數(shù)據(jù)，尋找問題的原因，并確定解決方案，全力開展挽救工作。經(jīng)過試驗(yàn)分析得出故障原因?yàn)?，衛(wèi)星太陽翼因受到微型隕石撞擊，衛(wèi)星失去姿態(tài)平衡控制，導(dǎo)致星上主要設(shè)備自動(dòng)關(guān)機(jī)。GOES-13衛(wèi)星于6月10日恢復(fù)正常運(yùn)行，繼續(xù)獲取美國東海岸數(shù)據(jù)。

3.數(shù)據(jù)接收與分發(fā)管理

美國具有覆蓋全球的衛(wèi)星系統(tǒng)和遍布全世界的接收與分發(fā)地面站，這使美國具有快速獲得全球?qū)Φ赜^測衛(wèi)星信息資料的能力。為實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)接收和處理，美國目前在軌運(yùn)行的地面接收站已達(dá)21個(gè)。全球陸地僅剩南極洲、中亞、西伯利亞等少數(shù)空白區(qū)。各國的接收站每接收一幅圖，都要在當(dāng)天發(fā)送至地球資源觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。

美國的地面接收站網(wǎng)主要由美國國家航空航天局負(fù)責(zé)建設(shè)和運(yùn)營，目前美國國家航空航天局運(yùn)行的地面站有12個(gè)。這些地面站的管理和運(yùn)作模式靈活多樣，分為四種形式：美國國家航空航天局與私營公司合作經(jīng)營、美國國家航空航天局與大學(xué)聯(lián)合開發(fā)研究、由政府其他部門投資共同建設(shè)運(yùn)作以及美國國家航空航天局自行組建運(yùn)作。目前，美國國家航空航天局地面接收站網(wǎng)主要由6個(gè)美國國家航空航天局自有地面站和7個(gè)商業(yè)合作站構(gòu)成。

4.應(yīng)用服務(wù)管理

民用對(duì)地觀測衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)鼓勵(lì)共享和獲取公開，主要體現(xiàn)在對(duì)地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策內(nèi)容里。民用對(duì)地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策是建立數(shù)據(jù)獲取、定價(jià)政策、分發(fā)渠道以及與數(shù)據(jù)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)章。

美國國家航空航天局地球科學(xué)數(shù)據(jù)政策中規(guī)定，美國國家航空航天局所有的地球科學(xué)任務(wù)、項(xiàng)目、專項(xiàng)基金和合作協(xié)議都應(yīng)當(dāng)包含數(shù)據(jù)管理計(jì)劃，以有效管理數(shù)據(jù)。此外，美國國家航空航天局重視跨部門協(xié)作，與現(xiàn)有合作伙伴和更多聯(lián)邦部門合作，提高美國國家航空航天局地球科學(xué)項(xiàng)目的效率，降低成本。這種跨機(jī)構(gòu)合作包括：共享來自衛(wèi)星和其他資源的數(shù)據(jù)、共享真實(shí)性檢驗(yàn)與定標(biāo)數(shù)據(jù)等。

美國國家海洋和大氣管理局成立了衛(wèi)星產(chǎn)品與運(yùn)行辦公室（OSPO）負(fù)責(zé)管理中央地面設(shè)施的運(yùn)行，包括獲取、處理和分發(fā)環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)與衍生產(chǎn)品，下屬國家環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息服務(wù)中心（NESDIS）負(fù)責(zé)管理規(guī)模龐大的氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)開展氣象學(xué)、氣候?qū)W和海洋環(huán)境應(yīng)用研究。美國國家海洋和大氣管理局環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)和產(chǎn)品獲取與分發(fā)政策中明確了美國國家海洋和大氣管理局環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)申請(qǐng)格式和相關(guān)流程，并針對(duì)不同的用戶設(shè)置了不同的數(shù)據(jù)獲取權(quán)限。在最終數(shù)據(jù)獲取審查委員會(huì)批準(zhǔn)申請(qǐng)后，美國國家海洋和大氣管理局和申請(qǐng)方之間將簽署一份互連安全協(xié)議（ISA），對(duì)系統(tǒng)互連進(jìn)行定義，以便于獲取數(shù)據(jù)和信息資源。

美國地質(zhì)調(diào)查局擁有“陸地衛(wèi)星”數(shù)據(jù)的所有權(quán)，及時(shí)可靠地向民用、國家安全、商業(yè)和國外用戶交付數(shù)據(jù)產(chǎn)品?！瓣懙匦l(wèi)星”數(shù)據(jù)獲取后，傳送到地球資源觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心完成處理、分發(fā)和存檔，確保對(duì)地觀測數(shù)據(jù)能夠及時(shí)地、可靠地提供給民用用戶、國家安全部門、商業(yè)用戶和外國用戶，以及國家土地對(duì)地觀測數(shù)據(jù)存檔中心。2009年1月，美國地質(zhì)調(diào)查局已將所有陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)，包括存檔數(shù)據(jù)一律免費(fèi)提供，由美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）向全球免費(fèi)發(fā)布存檔的“陸地衛(wèi)星”數(shù)據(jù)。陸地衛(wèi)星-8衛(wèi)星通過美國地質(zhì)調(diào)查局地球資源觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向美國地質(zhì)調(diào)查局國家衛(wèi)星陸地對(duì)地觀測數(shù)據(jù)檔案中心（NSLRSDA）提供衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品至少5年以上。

三、美國商業(yè)對(duì)地觀測衛(wèi)星在軌運(yùn)行與應(yīng)用服務(wù)管理

1.在軌運(yùn)行管理

美國的商用對(duì)地觀測衛(wèi)星一般由各自的商業(yè)對(duì)地觀測衛(wèi)星公司負(fù)責(zé)運(yùn)行管理，當(dāng)前主要商業(yè)對(duì)地觀測衛(wèi)星公司即數(shù)字地球公司（DigitalGlobe）（注：2017年2月，數(shù)字地球公司被麥克唐納-德特威勒聯(lián)合公司收購）已建立完整的接收、處理和分發(fā)的集成網(wǎng)絡(luò)，向全球用戶分發(fā)高質(zhì)量的圖像產(chǎn)品。

2.數(shù)據(jù)接收與分發(fā)管理

數(shù)字地球公司建立了接收、處理和分布的集成網(wǎng)絡(luò)，向全世界的用戶提供高質(zhì)量的圖像產(chǎn)品。數(shù)字地球公司地面部分的合作者包括IBM公司、加拿大麥克唐納-德特威勒聯(lián)合公司（MDA）。麥克唐納-德特威勒聯(lián)合公司負(fù)責(zé)地面部分設(shè)施的升級(jí)。接收天線有4個(gè)，位于達(dá)拉斯和阿拉斯加巴羅的接收天線屬于數(shù)字地球公司，位于挪威特羅姆瑟市和南極洲的天線向康斯伯格衛(wèi)星服務(wù)（Kongsberg Satellite Services）租借使用。任務(wù)的運(yùn)行由達(dá)拉斯運(yùn)行中心完成。

此外，特拉貝拉（Terra Bella）公司（原天空盒子成像公司）、行星公司（Planet）（原名行星實(shí)驗(yàn)室公司）（注：2017年2月，行星公司被特拉貝拉公司收購）等新興商業(yè)對(duì)地觀測公司均在數(shù)據(jù)分發(fā)方面不斷創(chuàng)新，通過兼并相關(guān)公司不斷擴(kuò)大自身業(yè)務(wù)，擁有更多衛(wèi)星資源和廣泛的數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等IT前沿技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，力圖在移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星對(duì)地觀測應(yīng)用的實(shí)時(shí)響應(yīng)和定制化服務(wù)，提供基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，顛覆傳統(tǒng)的由代理商負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)銷售的理念。

表2 美國數(shù)字地球公司現(xiàn)役衛(wèi)星的運(yùn)行管理單位列表

3.應(yīng)用服務(wù)管理

美國商業(yè)對(duì)地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過各自的銷售網(wǎng)絡(luò)給用戶提供圖像數(shù)據(jù)，用戶主要是美國政府部門，也包括一些國外政府部門，但必須在美國對(duì)地觀測政策的框架內(nèi)運(yùn)作。美國在保證國家信息安全利益的前提下，對(duì)于國有數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)的公開共享政策定位為“完全與開放”，遵循三個(gè)原則，即：無償、無限制和無歧視。美國作為技術(shù)領(lǐng)先國家，圖像分辨率開放界限最大，達(dá)到0.25m。

根據(jù)《信息公開法》和《聯(lián)邦地理空間數(shù)據(jù)共享政策》的有關(guān)規(guī)定，美國允許開放使用地理空間數(shù)據(jù)。然而，為維護(hù)國家安全利益，對(duì)獲取和使用高分辨率對(duì)地觀測圖像數(shù)據(jù)，用戶必須申請(qǐng)并獲得相應(yīng)的權(quán)限許可。美國主要通過對(duì)管理機(jī)制和用戶分類，以及敏感目標(biāo)信息的確定和安全措施（遵循2005年美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)（FGDC）發(fā)布的《美國有關(guān)安全訪問地理空間數(shù)據(jù)的指導(dǎo)方針》）兩種方式來管理商業(yè)對(duì)地觀測數(shù)據(jù)分發(fā)，以限制敏感對(duì)地觀測數(shù)據(jù)，同時(shí)在規(guī)定的分辨率范圍內(nèi)推動(dòng)數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)市場化。

[1]Lynnes, Christophe;Walter, Jef. Taming Big Data Variety in the Earth Observing System Data and Information System. 2015.

[2]Moses, Joh. Architectures Toward Reusable Science Data Systems. 2015.

[3]Yonsook Enloe;Richard E. Ullman. NASA’s Earth Science Data Systems Standards Process experiences. July 2007. Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2007. IGARSS 2007. IEEE International.

[4]http://space.skyrocket.de/doc_chr/lau2016.htm.