廈門大學(xué)建成聯(lián)合遙感衛(wèi)星地面接收站

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

廈門大學(xué)建成聯(lián)合遙感衛(wèi)星地面接收站

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

廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點實驗室（MEL）于2005年3月啟動建設(shè)，2007年6月通過中國人民共和國科學(xué)技術(shù)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(guān)的重大科學(xué)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(chǔ)研究，以多學(xué)科交叉為基礎(chǔ)，以技術(shù)創(chuàng)新為動力，建設(shè)具有重要國際影響力的海洋環(huán)境科學(xué)研究和創(chuàng)新性人才聚集的基地。

依托MEL，2012年廈門大學(xué)—特拉華大學(xué)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(xué)建設(shè)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(xué)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(zhuǎn)拋物面天線、直徑為11.8m的天線罩和X/Y型座架結(jié)構(gòu)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(shù)，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(guān)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(yīng)能適應(yīng)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(wù)要求，對各設(shè)備、任務(wù)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(xué)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(xué)研究中的大型儀器之一，該設(shè)備可以為海洋和海岸帶遙感的科研和教學(xué)任務(wù)提供多種不同模式的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，為監(jiān)測臺風(fēng)、赤潮、溢油等海洋災(zāi)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(guān)單位提供公共數(shù)據(jù)服務(wù)。

圖2　接收站覆蓋范圍