海外建站，促進衛星應用走出去

文 | 簡鳳姣 趙玉婷 王毅 王軒 譚艾倫

航天恒星科技有限公司

一、引言

衛星是人類探索與利用外層空間的重要手段。目前，我國在軌運行的衛星有數百顆，是世界上的航天大國。我國通過多方面的國際合作與交流，在衛星應用方面取得了巨大進步。在衛星通信領域，玻利維亞通信一號、白俄羅斯一號通信衛星、老撾一號通信衛星為國外當地地區提供廣播、電視、通信、遠程教育、寬帶多媒體服務,改善了當地的基礎設施，同時提升了我國全球化的衛星通信服務能力。在遙感衛星數據應用領域，以風云氣象衛星為例，我國先后發射了19 顆風云氣象衛星，其數據開放給世界各國免費接收共享，為世界各國氣候預測、環境監測、災害評估等提供信息和技術支持，提升了我國在國際空間科學領域的地位。

本文介紹了航天恒星科技有限公司（簡稱航天恒星）在2011—2021 年的10 年期間，基于以上方式，并依靠國家在衛星應用方面的相關政策，比如“一帶一路”“航天合作”“南南合作”“衛星數據共享”，梳理海外國家在衛星應用方面的一系列需求，建立符合當地發展需要的地面站，為相關部門及民眾建立滿足科研生產及日常生活等不同方面的可靠服務。

二、國外通信衛星地面應用系統項目

衛星通信是通過衛星中繼轉發無線電波實現地面站間或空間節點間信息傳輸，主要目的是對地面信息傳輸實現“無縫隙”覆蓋，一顆靜止軌道衛星大約能覆蓋40%的地球表面，一般3 ～4 顆衛星能覆蓋全球。衛星通信部署靈活、可有效覆蓋盲區，具有通信容量大，適合語音、數據、視頻和圖像等雙向傳輸等特點。衛星通信在廣播電視、移動通信的發展和民生的改善方面起到積極作用。

1. 玻利維亞通信衛星電信港

玻利維亞通信衛星電信港

玻利維亞電信港是航天恒星出口的第一套通信衛星地面應用系統。該項目2011 年11 月簽署合同，2014 年2 月正式交付給玻方用戶。該項目的核心是將電視廣播系統、VSAT 通信系統、遠程教育系統、遠程醫療進行集成，并提供綜合業務運營。

目前該系統已經開通20 多個電視頻道和20 多個廣播頻道，這些頻道信號覆蓋玻利維亞全國，其中很多是玻利維亞重要的媒體、廣播電視臺。在偏遠山區，已經有超過12 萬家庭能夠接收以上電視、廣播信號，解決了玻利維亞偏遠地區的通信問題，特別是那些以前從來無法享受通信服務的地區。除此之外，航天技術人員對玻利維亞的工程師進行了一系列培訓，玻方工程師已經具備獨立操控整個地面系統的能力。

2. 老撾通信衛星項目

老撾通信衛星地面站

老撾通信衛星項目是我國向東盟國家和地區出口的第一套“星地一體化系統”。該項目2012 年1月簽署合同，2015 年12 月正式交付給老撾用戶。該項目的完成進一步推動了我國“一帶一路”倡議的實施。老撾通信衛星項目業務涵蓋電視廣播、電視節目編播中心、VSAT 通信、國家應急通信、國際關口站、遠程教育。

地面廣播通信系統建成后，運行穩定。在老撾國家重大節日或者重要事件處理上，該系統提供的60 套標清電視服務和10 套音頻節目廣播服務起到了重要的作用。在與偏遠農村的通信問題上，該系統提供的VSAT 通信服務，采用“VSAT 端站+CDMA/GSM 基站”組合方式，解決了農村地區的移動通信問題。在政務處理方面，實現了4 個邊遠地方政府與中央政府之間的互聯，提升了政務管理效率。在重大活動應急保障方面，2020年12月20日，該系統承擔了老中聯合高速公路萬象及萬榮段通車儀式的衛星通信和直播保障任務。該系統有針對性地對現場各種突發狀況制定相應的應急通信、網絡傳輸等保障方案，確保整個活動開展無中斷、低延時、音畫清晰。萬象和昆明兩地的嘉賓如同處一地，極大方便了雙方的交流，拉近了雙方的距離，充分發揮了衛星傳輸的技術優勢。

3. 白俄羅斯通信衛星電信港

白俄羅斯通信衛星電信港

白俄羅斯通信衛星項目是我國出口中等發達國家的第一套“星地一體化系統”。該項目2014 年3月簽署合同，2016 年4 月正式交付給白俄羅斯用戶。該項目由DTH 廣播電視系統、Ku 頻段VSAT 系統、C 頻段VSAT 系統組成。其中DTH 廣播電視系統支持10 套音頻節目和34 套HDTV 高清電視節目。兩套Ku 頻段VSAT 系統，分別用于政府用通信和民用通信。C 頻段VSAT 為一套C 頻段VSAT 系統，一套全球大使館網C 頻段VSAT 系統，主站11m，配置15 個小站。以上系統應用覆蓋白俄羅斯地區的廣播、電視、通信、遠程教育、寬帶多媒體服務等,有利于改善白俄羅斯國家的基礎設施，提高人民生活水平。

截至目前，白俄羅斯國家衛星通信廣播系統運行平穩，向白俄羅斯國內外用戶提供了可靠的衛星通信服務，尤其是向歐洲及非洲地區提供了高清電視服務。星上轉播已超過300 個電視和廣播系統。該項目為白俄羅斯培養了50余名通信領域工程師，白方稱之為“國家新興領域不可替代的專家”。

三、國外遙感衛星地面應用系統項目

遙感衛星是對地球（含大氣層）各種特征（自然與人工）、現象進行遙感探測的人造地球衛星，利用星載遙感器獲取地球各類特征輻射或反射的電磁波信息，并將信息傳回地面，對信息進行處理和判讀后得到特征屬性、分布和狀態等信息。遙感衛星獲取的圖像廣泛應用于國土、海洋、氣象、測繪、生態環境監測等領域。

1. 委內瑞拉遙感衛星地面應用系統

委內瑞拉遙感衛星地面應用系統

委內瑞拉遙感衛星地面應用系統項目是委內瑞拉遙感衛星的重要組成部分。該項目2011 年5 月簽署合同，2013 年2 月正式交付給委內瑞拉用戶。該地面系統的建成，使得委內瑞拉具備了自主觀測本國領土的能力。

地面應用系統由數據接收系統和國家對地觀測中心組成。其中數據接收系統由1 套12m 的固定地面接收站和1 套衛星數據傳輸模擬器組成。國家對地觀測中心包含1 套圖像處理系統，主要負責0-4級遙感圖像產品生產和存儲；1 套公共服務系統，主要負責數據管理和分發服務；1 套運行管理系統，用于任務規劃和調度，設備管理和監控。截至目前，以上系統在國土資源普查、環境保護、災害監測和管理、農作物估產和城市規劃等領域穩定使用，對促進委內瑞拉國民經濟發展、改善民眾生活起到積極的作用。

2. 委內瑞拉遙感衛星二號地面應用系統

委內瑞拉遙感衛星二號（VRSS-2）地面應用系統是對委內瑞拉遙感衛星一號（VRSS-1）地面應用系統進行升級改造，增強衛星數據接收、處理、管理、分發、應用等能力。此次升級改造在2014年11 月簽署合同，2018 年1 月正式交付給委內瑞拉用戶。該項目由衛星跟蹤與數據接收分系統、5.4m 接收站分系統、運行管理分系統、圖像處理分系統、數據管理分系統、公共服務分系統與典型應用分系統七個分系統組成。

基于委內瑞拉遙感衛星一號地面應用系統，完成委內瑞拉遙感衛星二號地面應用系統建設，最終實現了三個目標。一是由5.4m 接收站分系統接收VRSS-1 衛星數據并傳送至加拉加斯國家對地觀測中心；二是由巴馬里站接收站分系統接收VRSS-1、VRSS-2 和高分一號（GF-1）和高分二號（GF-2）4 顆衛星數據，并傳送至加拉加斯國家對地觀測中心；三是由加拉加斯國家對地觀測中心完成VRSS-1、VRSS-2 任務規劃和VRSS-1、VRSS-2、GF-1、GF-2 衛星數據處理、存儲管理、檢索查詢、分發服務和典型應用服務。

3. 玻利維亞氣象移動站

玻利維亞氣象移動站

玻利維亞多星一體化氣象衛星數據移動接收處理應用系統（簡稱玻利維亞氣象移動站）內容涵蓋天線車、接收處理方艙車和電站拖車。該項目2015 年1 月簽署合同，2016 年6 月正式交付給玻方用戶。該移動站可跟蹤、接收風云三號B、C（FY-3B/3C）、美國NOAA-18、TERRA、AQUA衛星信號，對信號進行記錄、存儲、快視，并對L0 級數據預處理，生成L1—L3 級氣象產品、專題產品和氣象報告，為玻利維亞航天局及其相關用戶提供氣象應用服務。

玻利維亞氣象移動站自從2016年交付驗收后，在數據預處理、反演計算、存檔管理、專題應用方面穩定開展，持續輸出15 類氣象基礎產品。同時，基于氣象基礎產品，玻方對干旱監測、積雪覆蓋監測、植被監測、火點監測、陸表溫度監測、大霧監測和氣溶膠監測等專題應用產品進行有效分析，為應對玻利維亞國內的生態環境變化提供詳細的觀測數據。

通過對玻利維亞贈送氣象移動站，加強了我國與玻利維亞在遙感測繪、氣象衛星應用、氣象監測、災害防治等方面的合作，進一步促進了兩國之間氣象產品、氣象技術的交流與應用。

4. 巴基斯坦遙感衛星一號地面應用系統

巴基斯坦遙感衛星一號地面應用系統

在國家“一帶一路”倡議的指引下，巴基斯坦遙感衛星一號地面應用系統的落地是我國繼委內瑞拉遙感衛星一號地面應用系統項目、委內瑞拉遙感衛星二號地面應用系統之后的再一次遙感星地一體系統出口。該項目2016 年4 月簽署合同，2018 年8 月正式交付給巴方用戶。整個地面系統采取“1星+2 站”的策略對數據進行采集、接收、處理、存儲、分發、管理，充分滿足了巴基斯坦用戶方的需求。

2018 年7 月9 日，巴基斯坦遙感衛星一號（PRSS-1）在酒泉衛星發射中心成功發射，是我國首顆出口巴基斯坦的光學遙感衛星。自2018 年發射以來，PRSS-1 衛星經歷了平臺在軌測試、凍結軌道形成等階段，按原計劃進入預定軌道，目前衛星在軌運行正常，任務制定符合需求，圖像質量穩定。

伊斯蘭堡地面主站，包括跟蹤與數據接收分系統、運行管理分系統、圖像處理分系統、數據管理分系統、公共服務分系統、網絡分系統。完成從數據接收到數據處理等關鍵過程，具備輸出穩定圖像質量的能力。

卡拉奇備站，包括數據管理分系統、網絡分系統及移動接收處理分系統。移動接收處理分系統主要由天線車、方艙車、電站車三部分組成。該套系統具備無人值守、單X 頻段極化復用接收能力，主要用于接收和處理PRSS-1 衛星數據，并生成0—2級產品生產等功能。

近些年來，氣候變化導致的全球自然災害頻發，巴方生態環境變化監測的需求日益高漲。植被退化、大氣污染、干旱等監測都迫切需要遙感手段來提供空間覆蓋范圍更廣的觀測數據。目前，PRSS-1 已在巴基斯坦眾多領域得到廣泛使用，例如，向國家災害管理機構、水利委員會和聯邦洪水委員會等政府部門提供了PRSS-1 衛星圖像數據，為相關部門決策提供了科學依據。

5. 埃塞俄比亞寬幅多光譜遙感微小衛星地面系統

埃塞俄比亞寬幅多光譜遙感微小衛星地面系統

埃塞俄比亞寬幅多光譜遙感微小衛星地面系統是我國氣候變化南南合作政策的落地。該項目2017年12 月簽署合同，2020 年3 月正式交付給埃塞方用戶。該系統具備對埃塞微小衛星的在軌測控、衛星任務規劃、遙感數據接收、標準圖像產品處理、數據存儲管理和典型行業應用。該地面系統由1 套固定地面站、1 套任務控制中心、1 套圖像處理分系統及1 套增值應用分系統組成。其中增值應用分系統中的農業遙感監測模塊、林業遙感監測模塊、水環境遙感監測模塊和災害遙感監測模塊為埃塞俄比亞用戶應對氣候變化提供了科學依據。

截至目前，衛星地面應用系統已成功上注2600 條遙測指令，接收20060 景數據共5.3TB 原始數據，生產超過18TB 標準產品，地面系統運行正常，可繼續保障衛星運行，服務于埃塞俄比亞的水資源、農業、環境變化等相關領域。

6. 蘇丹微小衛星地面系統

蘇丹微小衛星地面系統在2017 年12 月簽署了合同，在2019 年10 月正式交付給蘇方用戶。該地面系統負責對蘇丹用戶需求的拍攝任務進行合理規劃，并生成遙控指令，再從測控接收站（該站由英國薩里衛星技術有限公司負責改造）接收遙測數據進行解析顯示，最后接收原始數據完成圖像處理和視頻處理。截至目前，該地面系統運行良好，能夠按照計劃及需求從測控接收站接收遙測數據進行無誤的解析顯示。圖像處理系統，能夠持續穩定接收地面站傳輸的原始數據，并進行編目、快視、輻射校正和幾何校正、視頻穩像處理。

除此之外，蘇方用戶通過學習培訓教材，掌握了衛星控制的基本原理、遙感圖像各級產品的處理、系統運行維護方法，實現了蘇丹微小衛星地面系統的自主維護。

7. 援埃及二號遙感衛星項目地面系統

援埃及二號衛星項目2018 年12 月簽署合同，目前正處于研制階段，將于2023 年7 月正式交付用戶。該項目的建設是中埃兩國在航天合作方面的探索。目前，埃及正致力于發展遙感衛星產業。但是，埃方并沒有自己的衛星總裝、集成及測試中心。因此不具備初步的衛星研制能力，“只能依靠進口外國整星”。因此，此次航天合作對埃方發展遙感衛星產業起到巨大作用。

該項目建設內容包括在軌交付一顆埃及二號遙感衛星，提供發射、早期測控、在軌支持及培訓服務，并交付與之配套的地面系統。地面系統將部署于埃及新開羅航天城宇航遙感控制中心。在該中心，埃方將擁有國際先進水平的航天基礎設施和對遙感衛星進行任務規劃、跟蹤、數據接收、產品生產、存儲、數據管理的整套地面系統。屆時。埃方將具備兩顆600kg 級衛星的并行研制能力及遙感專題產品的自主規劃能力,為埃方的遙感衛星產業打下良好基礎。

8. 烏拉圭多星一體化氣象衛星數據接收處理應用系統

烏拉圭多星一體化氣象衛星數據接收處理應用系統（簡稱烏拉圭氣象移動站）是我國生態環境部應對氣候變化南南合作對外物資贈送項目。該項目2020 年1 月簽署合同，將于2022 年8 月正式交付用戶。該項目依托國家生態環境部對烏拉圭提供援助，用于提升烏拉圭應對氣候變化能力。

該系統能夠接收處理風云三號D（FY-3D）、美國TERRA、AQUA 和NOAA -18 等衛星數據，自動或手動生成0—3 級氣象產品。以上產品主要應用于農業生產、環境監測、預防極端氣候災害等方面，可有效提高烏方應對氣候變化能力，為烏方實現其2030 年“凈碳匯國”目標提供助力。

四、結語

以上衛星應用地面系統涵蓋了通信領域和遙感領域兩方面。衛星通信服務主要改善了當地的基礎設施，解決了當地廣大偏遠地區的通信難題。遙感衛星數據主要為當地國土資源普查、環境保護、災害監測和管理、農作物估產和城市規劃等領域提供科學依據。無論是通信地面系統還是遙感地面系統，以上僅僅代表立足于某個國家過去某一發展階段的需求而進行的衛星應用。隨著技術的發展，需求將會不斷升級。因此在衛星應用方面的挖掘和發揮衛星效能方面，還有更多挑戰。衛星地面應用系統是一項系統工程，該系統工程是航天恒星的核心把手。“一帶一路”沿線各國和地區，亞、非、拉和歐洲等國的航天技術發展水平處于不同的層次，其需求也不盡相同。未來，航天恒星將通過這一核心把手，深入分析相關國家的具體需求,制定符合該國的國情策略。以系統集成為平臺，圍繞航天恒星核心技術與成熟產品，不斷向積極探索衛星應用的國家提供全鏈條的產品與服務,夯實航天恒星在衛星地面應用系統出口上的總體地位。