航天科技集团五院西安分院 打造“高品质”数传系统

　　2016年12月28日，我国首次两颗0.5米级高分辨率商业遥感卫星高景一号成功发射。航天科技五院西安分院为该卫星研制的高品质数传系统，可以根据需要传回一大批极具价值的高清遥感图像，将社会大众带入“太空读图时代”。卫星将在国土资源调查、测绘、环境监测等方面提供优质服务，未来还可能在新的市场——城市建设规划、房地产投资、工业设施评估、金融保险以及互联网产业等多个方面大显身手，为行业级和个人消费用户提供卫星数据。

　　国内领先水平的“数据传输”

　　评价一颗遥感卫星，特别是商业遥感卫星，图像质量直接决定图像产品的价格，体现卫星的商业价值。而卫星上的图像数据处理与传输又对图像质量起着关键性作用。

　　高景一号卫星的数传分系统有效载荷研制瞄准了高性能目标，与国际先进商业遥感卫星有效载荷性能对标，数传能力强，在国内商业遥感领域居于领先水平。高景一号卫星通过数传分系统可以向地面传输4个标准普段全色图像和红、绿、蓝、近红外四种多光谱图像，数传分系统中的压缩编码单元对全色及多光谱两类图像进行不同压缩倍率压缩，保证图像传回地面后根据不同需求进行高效应用。其中，数传分系统对彩色的多光谱图像可以进行无损压缩，为用户提供专业级的图像质量，实现“无损传输”。同时，在保证图像质量的前提下，数传压缩编码单元还能够降低下传数据率，有效利用星上存储空间。

　　具有存储功能的天地“数据传输链路”

　　高景一号卫星的数传分系统在卫星和地面接收终端搭建了一条天地“数据传输链路”。当卫星上安装的相机拍摄到高分辨率的地面图像信息之后，数传分系统将图像数据进行后台复杂的计算处理，并通过数传分系统中的数传天线实时传输到地面站进行分发应用。

　　这条“数据传输链路”除了能够传输数据和信息之外，还具备了存储功能。高景一号卫星的数传分系统配备的储存空间高达4Tb，单颗卫星每天可采集、储存70万平方公里地物图像。在全球任何地方，可实现每天观测一次，对国内十大城市(北京、上海、广州、深圳、天津、重庆、沈阳、成都、西安、武汉)可实现3天覆盖一次。因为有了强大的存储保障，高景一号卫星的数传分系统的工作模式可以分为记录和回放两种，适合需求紧急程度不同的用户进行选用。在记录模式下，数传分系统将图像数据先进行压缩处理，再将原始测量和监测数据一起，进行标准化格式编排，去固存进行存储;在回放模式下，数传分系统可以回读固存中已有的记录数据，并将数据经过一系列的处理向地面传输。

　　“骨感”之下的多功能系统

　　高景一号卫星采用的是轻型敏捷卫星平台，同大卫星平台的遥感卫星相比，能够节约研制成本;同采用小型敏捷平台的遥感卫星相比，系统集成度更高、体积更小、重量更轻。整星的小型化和高度集成化意味着有效载荷也具备同样的特点，高景一号卫星的数传分系统单星重量不到18kg，相当“骨感”，这对“寸土寸金”的卫星载荷舱结构布局和整星重量控制贡献非常巨大。

　　数传分系统虽说“骨感”，但是功能十分强大。以数据处理器为例，1台数据处理器一体化集成了配电、控制、压缩、固存、格式编排等12个处理单元，互相之间进行高速、低速数据互联，完成了相当于多台常规三代数传单机的功能;编码调制器拥有编码调制、滤波、放大等3个功能模块，完成了相当于多台常规单机的功能。商业遥感卫星数传分系统的重量只有小型敏捷卫星同类系统的1/3，但是综合性能却大大提升。

　　“数据传输链路”背后的大市场

　　高景一号卫星的成功发射实现了我国国产遥感卫星运营模式商业化的突破，打破我国0.5米级高分辨率商业遥感数据被国外垄断的局面，也标志着国产商业遥感数据水平正式迈入国际一流行列。

　　未来，国内外的商业遥感市场将更加细分，产品应用需求将越加多样化，面对巨大的市场潜力，航天五院西安分院以高景一号卫星的数传分系统为牵引，提出了研制高性价比、具有国际市场竞争力的遥感卫星数据产品服务目标。不仅面向高精度定量化遥感市场，满足用户数据精细化需求，同时也面向新兴低成本遥感卫星市场，为用户提供多元化服务，研制高性能的数传产品，并借力国家“一带一路”战略和双边多边合作机制，面向全球提供商遥数据出口，推动我国商业航天的发展和“走出去”战略的实施。

编辑：齐少恒