地面系統

地面系統是衛星通信系統中的陸地通信部分，衛星地面系統是對整個太空飛行器提供控制和數據支持的系統。

中文名稱	地面系統
英文名稱	terrestrial system
定　　義	衛星通信系統中的陸地通信部分。
套用學科	通信科技（一級學科），衛星通信（二級學科）

基本介紹

• 中文名：地面系統
• 外文名：terrestrial system
• 定義：衛星通信系統中的陸地通信部分
• 套用許學科：通信科技

定義

地面系統是衛星通信系統中的陸地通信部分，衛星地面系統是對整個太空飛行器提供控制和數據支持的系統。太空飛行器及其有效載荷在運行期間，地面系統都需要對其狀態進行監視和控制，包括軌道位置、太空飛行器位置狀態、有效載荷的工作狀態以及其他維護太空飛行器正常運行所需要的參數。衛星地面系統的另一項工作內容是下載接收有效載荷所獲得的飛行任務數據，即遙感數據，同時還向太空飛行器上傳按地面要求而變更的飛行任務安排等指令，所以，衛星地面系統既是維護太空飛行器正常工作的支持系統，又是數據用戶與太空飛行器之間的信息交換中心。右圖表示了數據用戶、地面系統和太空飛行器之間的關係。一般完整的地面系統是一個複雜的地面測控網，包括控制中心、由地面站和測量船和測量飛機組成的測控站等。

數據用戶、地面系統和太空飛行器之間的關係

工作原理

星、地數據傳輸過程，由衛星把原始數據傳送給數據收集、遙測和跟蹤站，然後通過地面通信系統把數據(包括衛星工程遙測數據和數據收集平台數據)傳送到地面計算機系統及其控制中心。

另一方面，地面計算機系統將數據傳送給數據收集、遙測和跟蹤站，然後傳送給衛星。傳送給衛星的數據，包括處理過的數據(圖像)和其他氣象資料(轉發給數據用戶站的數據和數據收集平台的詢問信號)以及衛星控制指令。

數據收集、遙測和跟蹤站可將測距信號通過衛星轉發給地面脈衝轉發站。然後，這些信號按預定線路返回，用以確定衛星在軌道上的位置。

還有一個獨立的數據傳輸線路，包括把其他地面站接收的衛星的圖像數據傳送給衛星，然後，通過衛星轉發給用戶站。

在緊急情況下，其他地面站在衛星發射期間也可以承擔控制衛星的任務。

典型的地面系統

為了支持實際的空間飛行任務運營，地面系統通常必須同時為幾個位於不同軌道的太空飛行器提供較大的覆蓋，且地面系統的利用率要高，安全性要好。對於軍事飛行任務，還要求地面系統生存能力強。這樣一個系統往往包括許多單元，且可有幾種不同的配置。右圖是一個真實的地面系統，它包括幾個標準站及少數幾個能力有限的輔助站，設在飛機、船或陸地上。

典型的地面系統

輔助站使用的設備與正規站的相類似，具有雷達跟蹤、遙測、數據接收及備用指令等功能，因而它們可填補覆蓋的空隙。

實際的地面系統在不同地點可以設定多個控制中心。如前所述，一些POCC靠近SOCC，另一些可遠離SOCC。在基本的地面系統中，我們把SOCC作為主控制中心，它與主MCC設在一起，這兩個主控中心都配有遙控中心。

多個控制中心可互為冗餘，在遭受攻擊時，系統不易被摧毀，且具有靈活性，在執行任務的不同階段允許各箇中心來回作為主控制中心。

地面系統各組成單元名目繁多，且地理位置分散，從而使系統設計複雜化。比如，通常每一處位置都必須擁有其自己的同步定時系統，這與前面討論過的集中式地面系統相似。而分散系統需要幾套實際的設施，其中包括不同的管理機構，複雜的維修和後勤網路，可靠的通信鏈路等，所有這些對遠距離各單元來說是難以實現的，且耗資巨大。