遙感衛(wèi)星地面站系統(tǒng)日常運(yùn)維探討

劉少文，朱科平，劉志華，李志軍

新豐江中心地震臺，廣東河源 517000

遙感衛(wèi)星地面站系統(tǒng)日常運(yùn)維探討

劉少文，朱科平，劉志華，李志軍

新豐江中心地震臺，廣東河源 517000

本文以中國地震局遙感衛(wèi)星廣東（河源）站為例，介紹了遙感衛(wèi)星地面站系統(tǒng)的日常運(yùn)行、維護(hù)及故障處理等相關(guān)情況，總結(jié)了遙感衛(wèi)星地面站系統(tǒng)的一些日常運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，具有借鑒意義。

遙感衛(wèi)星；地面站系統(tǒng)；日常運(yùn)維

衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對于地震災(zāi)區(qū)宏觀災(zāi)情的掌握、震后災(zāi)情快速評估、重點(diǎn)目標(biāo)災(zāi)情監(jiān)視等工作具有非常巨大的作用，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)的傳輸，可快速且準(zhǔn)確地獲取地震災(zāi)害信息。遙感地震災(zāi)情地面接收子系統(tǒng)的建立關(guān)鍵是接收衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)能力的地面接收系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星跟蹤、數(shù)據(jù)接收、轉(zhuǎn)換、存儲、備份，以及災(zāi)情快速識別和信息輸出等功能和業(yè)務(wù)化運(yùn)行，可在短時(shí)間內(nèi)獲取對災(zāi)區(qū)范圍判斷、震害評估和地震救援等有實(shí)用價(jià)值的遙感影像資料，進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理，得到標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)影像，可以較好地應(yīng)用于地震應(yīng)急救援等社會服務(wù)。中國地震局遙感衛(wèi)星廣東（河源）站（下稱河源地面站）于2013年12月建成，主要作用是接收衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，并通過專用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖本┑孛嬲炯刑幚?，并在?shù)據(jù)中心完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)編碼和存儲，同時(shí)進(jìn)行遙感災(zāi)情快速分析和成果輸出，廣東省地震局新豐江中心地震臺負(fù)責(zé)河源地面站的日常運(yùn)行維護(hù)工作。

1 接收站系統(tǒng)構(gòu)成

河源地面站接收系統(tǒng)主要由接收天線系統(tǒng)（天線跟蹤子系統(tǒng)、接收信道子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)解調(diào)子系統(tǒng)、設(shè)備控制子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)）、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、保障系統(tǒng)及系統(tǒng)集成等五部分組成，如圖1所示。系統(tǒng)支持本地和遠(yuǎn)程操控，具備兼容接收國內(nèi)外多種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力，并能輸出標(biāo)準(zhǔn)L1A/1B級的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)部署在北京地面站數(shù)據(jù)處理中心。系統(tǒng)集成主要是搭建了一個(gè)多屏可視化工作平臺，方便日常運(yùn)維和數(shù)據(jù)處理。

2 地面站系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)

河源地面站系統(tǒng)的日常修護(hù)工作主要包括控制機(jī)房機(jī)柜內(nèi)設(shè)備及UPS電源工作狀態(tài)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況、天線跟蹤子系統(tǒng)運(yùn)行情況、網(wǎng)絡(luò)連通情況、數(shù)據(jù)接收情況、數(shù)據(jù)快視顯示情況和數(shù)據(jù)存儲及傳送情況等。運(yùn)維流程圖如圖2所示。

圖1 河源地面站接收系統(tǒng)構(gòu)成圖

圖2 地面站系統(tǒng)日常運(yùn)維流程圖

2.1 站管系統(tǒng)的故障與處理

站管系統(tǒng)包括程序控制、任務(wù)管理、衛(wèi)星管理和設(shè)備控制4部分，其中程序控制可以設(shè)置系統(tǒng)基本參數(shù)和通信參數(shù)，任務(wù)管理可以設(shè)置任務(wù)計(jì)劃參數(shù)、編制任務(wù)計(jì)劃和瀏覽任務(wù)信息，衛(wèi)星管理可以設(shè)置衛(wèi)星在管信息、本地加載根數(shù)和下載并更新根數(shù)，設(shè)備控制可以向ACU控制單元、下變頻器、解調(diào)器和快視設(shè)備發(fā)送指令并獲取其狀態(tài)。在日常運(yùn)維工作中，可通過站管系統(tǒng)對地面站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控。

1）程序顯示時(shí)間錯(cuò)誤和有任務(wù)時(shí)站管程序沒有向其它設(shè)備下達(dá)指令時(shí)，需重新啟動站管程序。

2）程序運(yùn)行提錯(cuò)誤時(shí)或程序錯(cuò)誤自動退出任務(wù)，重啟站管程序或重新啟動站管計(jì)算機(jī)。

重啟程序與主機(jī)后如仍不正常，需更新站管主程序。

2.2 天線、伺服及饋源的故障與處理

天線跟蹤子系統(tǒng)具備跟蹤接收L/X雙波段衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力。該系統(tǒng)由X/Y座架4.2m拋物面、L/X波段饋源、ADU驅(qū)動單元、ACU控制單元、ACC監(jiān)控單元、GPS自動校時(shí)、左右旋向衛(wèi)星信號控制，低損耗天線罩組成。

1）天線沒有接收到運(yùn)行任務(wù)時(shí)不在正頂位置與天線接收到站管任務(wù)時(shí)卡死在某個(gè)位置不動；需手動點(diǎn)擊本控—待機(jī)—收藏復(fù)位。

2）當(dāng)站管下達(dá)任務(wù)時(shí)天線程序收不到指令，或天線程序只收到任務(wù)指令，但收不到理論彈道數(shù)據(jù)；一般重啟天線程序恢復(fù)，如果不行，重啟天線主機(jī)，個(gè)別情況需重啟站管主機(jī)。

2.3 數(shù)據(jù)接收信道子系統(tǒng)的故障與處理

數(shù)據(jù)接收信道子系統(tǒng)由低噪聲放大器和變頻器組成，特點(diǎn)是低噪聲放大器加數(shù)字鎖相環(huán)保證穩(wěn)定可靠，加溫度補(bǔ)償環(huán)保證適應(yīng)高溫等惡劣環(huán)境。當(dāng)站管程序下達(dá)某個(gè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)時(shí)，變頻器面板會顯示該衛(wèi)星參數(shù)，接收另一個(gè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)時(shí)就顯示不同參數(shù)。日常運(yùn)維工作中只需通過系統(tǒng)設(shè)備面板檢查設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1）站管程序下達(dá)接收任務(wù)時(shí)，變頻器面板不會顯示該衛(wèi)星參數(shù)，則檢查網(wǎng)線接口和站管主機(jī)與變頻器的鏈接狀態(tài)。

2）變頻器顯示狀態(tài)正常，但解調(diào)器收不到數(shù)據(jù)，需重啟變頻器或者重啟站管主機(jī)。

2.4 解調(diào)器的故障與處理

數(shù)據(jù)接收解調(diào)子系統(tǒng)將二變頻輸出的720MHz中頻信號解調(diào)，恢復(fù)出合路數(shù)字基帶信號，具有多種信號解調(diào)、譯碼和數(shù)據(jù)恢復(fù)能力，具備入鎖、譯碼、告警等監(jiān)視能力和接受遠(yuǎn)程、本地控制的能力。日常運(yùn)維工作中通過系統(tǒng)設(shè)備面板檢查設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1）程序數(shù)據(jù)Socke創(chuàng)建失敗或監(jiān)聽失敗或程序自動退出，則重啟程序。

2）無數(shù)據(jù)存盤，需檢查解調(diào)器存儲空間或重啟解調(diào)器。

3）接收信號差（信號輸入電平低、信噪比低），則檢查天線系統(tǒng)與變頻器是否存在故障。

2.5 快視系統(tǒng)的故障與處理

快視系統(tǒng)通過前后端的處理設(shè)備將解調(diào)器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、記錄，并在硬盤/內(nèi)存內(nèi)完成對接收數(shù)據(jù)的誤碼率統(tǒng)計(jì)，同時(shí)完成對數(shù)據(jù)的CCSDS協(xié)議的解包處理。以文件方式記錄數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。日常運(yùn)維工作中通過系統(tǒng)設(shè)備面板檢查設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1）程序故障自動退出時(shí)，重啟程序。

2）程序出錯(cuò)提示“QIAPP未檢測到軟件狗，錯(cuò)誤號：102”時(shí)，程序插件到期，需聯(lián)系服務(wù)商處理。

沒有圖像、數(shù)據(jù)存盤時(shí)，先查看解調(diào)器是否有數(shù)據(jù)存盤，如有則重啟快視程序或主機(jī)。

3 結(jié)論

本文簡要簡介了河源地面站的系統(tǒng)構(gòu)成，著重介紹了其日常運(yùn)維的工作經(jīng)驗(yàn)，特別是對站管系統(tǒng)、天線系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、解調(diào)系統(tǒng)和快視系統(tǒng)等故障現(xiàn)象判斷、排除和處理進(jìn)行了詳細(xì)的分析總結(jié)，具有較好的借鑒意義。

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[5]潘習(xí)哲.中國遙感衛(wèi)星地面站[J].科技導(dǎo)報(bào)，1991，9（9）：25-26.

TP3

A

1674-6708（2017）192-0081-02

劉少文，新豐江中心地震臺。朱科平，新豐江中心地震臺。劉志華，新豐江中心地震臺。李志軍，新豐江中心地震臺。