遙感衛星地面站系統日常運維探討

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

遙感衛星地面站系統日常運維探討

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星廣東（河源）站為例，介紹了遙感衛星地面站系統的日常運行、維護及故障處理等相關情況，總結了遙感衛星地面站系統的一些日常運維經驗，具有借鑒意義。

遙感衛星；地面站系統；日常運維

衛星遙感數據對于地震災區宏觀災情的掌握、震后災情快速評估、重點目標災情監視等工作具有非常巨大的作用，利用衛星數據的傳輸，可快速且準確地獲取地震災害信息。遙感地震災情地面接收子系統的建立關鍵是接收衛星遙感數據能力的地面接收系統，其能夠實現衛星跟蹤、數據接收、轉換、存儲、備份，以及災情快速識別和信息輸出等功能和業務化運行，可在短時間內獲取對災區范圍判斷、震害評估和地震救援等有實用價值的遙感影像資料，進行統一數據轉換和處理，得到標準衛星數據影像，可以較好地應用于地震應急救援等社會服務。中國地震局遙感衛星廣東（河源）站（下稱河源地面站）于2013年12月建成，主要作用是接收衛星遙感數據，并通過專用網絡傳輸到北京地面站集中處理，并在數據中心完成數據轉換、數據編碼和存儲，同時進行遙感災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責河源地面站的日常運行維護工作。

1 接收站系統構成

河源地面站接收系統主要由接收天線系統（天線跟蹤子系統、接收信道子系統、數據解調子系統、設備控制子系統和數據轉換子系統）、存儲系統、網絡通信系統、保障系統及系統集成等五部分組成，如圖1所示。系統支持本地和遠程操控，具備兼容接收國內外多種遙感衛星數據的能力，并能輸出標準L1A/1B級的遙感數據產品，數據轉換系統部署在北京地面站數據處理中心。系統集成主要是搭建了一個多屏可視化工作平臺，方便日常運維和數據處理。

2 地面站系統日常運行維護

河源地面站系統的日常修護工作主要包括控制機房機柜內設備及UPS電源工作狀態、視頻監控系統運行情況、天線跟蹤子系統運行情況、網絡連通情況、數據接收情況、數據快視顯示情況和數據存儲及傳送情況等。運維流程圖如圖2所示。

圖1 河源地面站接收系統構成圖

圖2 地面站系統日常運維流程圖

2.1 站管系統的故障與處理

站管系統包括程序控制、任務管理、衛星管理和設備控制4部分，其中程序控制可以設置系統基本參數和通信參數，任務管理可以設置任務計劃參數、編制任務計劃和瀏覽任務信息，衛星管理可以設置衛星在管信息、本地加載根數和下載并更新根數，設備控制可以向ACU控制單元、下變頻器、解調器和快視設備發送指令并獲取其狀態。在日常運維工作中，可通過站管系統對地面站設備運行狀態進行全面監控。

1）程序顯示時間錯誤和有任務時站管程序沒有向其它設備下達指令時，需重新啟動站管程序。

2）程序運行提錯誤時或程序錯誤自動退出任務，重啟站管程序或重新啟動站管計算機。

重啟程序與主機后如仍不正常，需更新站管主程序。

2.2 天線、伺服及饋源的故障與處理

天線跟蹤子系統具備跟蹤接收L/X雙波段衛星數據的能力。該系統由X/Y座架4.2m拋物面、L/X波段饋源、ADU驅動單元、ACU控制單元、ACC監控單元、GPS自動校時、左右旋向衛星信號控制，低損耗天線罩組成。

1）天線沒有接收到運行任務時不在正頂位置與天線接收到站管任務時卡死在某個位置不動；需手動點擊本控—待機—收藏復位。

2）當站管下達任務時天線程序收不到指令，或天線程序只收到任務指令，但收不到理論彈道數據；一般重啟天線程序恢復，如果不行，重啟天線主機，個別情況需重啟站管主機。

2.3 數據接收信道子系統的故障與處理

數據接收信道子系統由低噪聲放大器和變頻器組成，特點是低噪聲放大器加數字鎖相環保證穩定可靠，加溫度補償環保證適應高溫等惡劣環境。當站管程序下達某個衛星數據接收任務時，變頻器面板會顯示該衛星參數，接收另一個衛星數據時就顯示不同參數。日常運維工作中只需通過系統設備面板檢查設備是否正常運轉。

1）站管程序下達接收任務時，變頻器面板不會顯示該衛星參數，則檢查網線接口和站管主機與變頻器的鏈接狀態。

2）變頻器顯示狀態正常，但解調器收不到數據，需重啟變頻器或者重啟站管主機。

2.4 解調器的故障與處理

數據接收解調子系統將二變頻輸出的720MHz中頻信號解調，恢復出合路數字基帶信號，具有多種信號解調、譯碼和數據恢復能力，具備入鎖、譯碼、告警等監視能力和接受遠程、本地控制的能力。日常運維工作中通過系統設備面板檢查設備是否正常運轉。

1）程序數據Socke創建失敗或監聽失敗或程序自動退出，則重啟程序。

2）無數據存盤，需檢查解調器存儲空間或重啟解調器。

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

2.5 快視系統的故障與處理

快視系統通過前后端的處理設備將解調器輸出的數據進行存儲、記錄，并在硬盤/內存內完成對接收數據的誤碼率統計，同時完成對數據的CCSDS協議的解包處理。以文件方式記錄數據，通過網絡可實現數據共享。日常運維工作中通過系統設備面板檢查設備是否正常運轉。

1）程序故障自動退出時，重啟程序。

2）程序出錯提示“QIAPP未檢測到軟件狗，錯誤號：102”時，程序插件到期，需聯系服務商處理。

沒有圖像、數據存盤時，先查看解調器是否有數據存盤，如有則重啟快視程序或主機。

3 結論

本文簡要簡介了河源地面站的系統構成，著重介紹了其日常運維的工作經驗，特別是對站管系統、天線系統、數據接收系統、解調系統和快視系統等故障現象判斷、排除和處理進行了詳細的分析總結，具有較好的借鑒意義。

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[5]潘習哲.中國遙感衛星地面站[J].科技導報，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。