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采用新的激光终端进行卫星发射将使数据传输容量翻倍

发布:laserpulse    |    2019-08-16 00:12    阅读:547
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对地静止卫星是光网络的一部分,可以对地球上的活动进行近距离观测。

飞行测试

一颗以激光通信终端(LCT)为特色的新卫星正在前往其相对地球静止轨道,预计该卫星将使欧洲数据中继系统(EDRS)的容量翻倍。一旦位于36,000公里以上的位置,众所周知,欧洲“ERDS-C”将与低地球轨道(LEO)卫星连接,例如几年前发射的欧洲航天局(欧空局)“哨兵”地球观测卫星。

EDRS-C于8月6日晚在法属圭亚那的欧洲太空港发射,加入EDRS-A网络。2016年初,EDRS-A成为第一颗在太空中提供激光链路的地球静止卫星,创造了空中客车(ESA(欧洲航天局)的主要项目合作伙伴)称之为的“SpaceDataHighway(空间数据高速公路)”,并提供近乎实时的大数据传输回地球。“EDRS使人们能够几乎实时观察地球,加速对紧急情况的反应,并促进创造就业机会和增加繁荣的新服务和产品开发,”ESA表示。

下行延迟解决了

从地球同步位置,EDRS卫星能够以高达1.8 Gb / s的速率传输数据,并且可以与LEO卫星保持几乎恒定的连接 - 而从它们低得多的轨道,卫星只能在与地面站直接接触时传输数据。该视线窗口通常仅在每100分钟轨道上持续大约十分钟,这意味着数据被“堆叠”以便以后传输 – 这就引入了长达90分钟的延迟。EDRS通过在轨道运行时连接到LEO卫星来解决下行链路延迟问题,通过激光链路收集传输数据,然后使用更传统的射频(RF)连接将其转送回欧洲地面站。这意味着LEO地球观测卫星不再需要与其地面站进行“视线”接触来传输数据,ESA表示只有一个EDRS节点能够使LEO卫星与地面的有效接触时间翻两番。

凭借Sentinel卫星上的各种成像仪器能够捕获的典型巨大数据集,更宽的传输窗口意味着在获取后几分钟就可以在地球上接收高分辨率的光学、红外和多光谱图像,而不是花费数小时甚至数天。除此之外,ESA表示激光终端可以比RF连接更轻,功耗更低,并提供更高的准确性和安全性。每个LCT大约需要55秒,以便在GEO和LEO卫星之间建立连接,定位并锁定快速移动目标,该目标在距离45,000 km的直径上仅为135 mm。

激光发射

漏油检测

自2016年底以来,EDRS-A一直定期转送由四颗哨兵观测卫星获得的地球图像,这些卫星一起构成了欧洲航天局延误时间最短的“哥白尼”计划,。欧洲航天局表示,上个月在布鲁塞尔举行的会议上,多亏了EDRS,代表们才能够观看欧洲海事安全局的工作人员在哨兵-1B轨道卫星捕获图像后几秒钟就能分析法属圭亚那海岸外的船只图像。

ESA声称,“该团队能够在大西洋60,000平方公里的地块上(两倍于比利时面积)精确定位各艘船。” “他们检查船只的尾迹是否有任何漏油证据 - 并且在这种情况下没有发现,整个过程不到20分钟。“一旦所需的光学硬件安装在ESA建造的哥伦布实验室模块的外部,这是欧洲对国际空间站项目的主要贡献,高速网络将很快得到国际空间站(ISS)数据得扩充。自部署EDRS以来,ESA认为Sentinel-1卫星已经能够将其数据提供量增加一半左右,而Sentinel-2A和-2B配对现在能够每五天映射一次地球的整个陆地。通过添加EDRS-C,一旦完全运行,系统的容量应该翻倍至3.6 Gb / s。

“范式转移”到光学链接

EDRS-C卫星在德国设计、制造和测试,重量不到3.2吨,据建造有效载荷的德国航空航天中心(DLR)规划,其使用寿命为15年。该组织的Walther Pelzer在DLR发布中表示:“随着EDRS的发展,我们正在向光网络卫星基础设施转变范式。”现在可以强调更高的数据传输速率以及更好的安全性,DLR表示地球观测卫星能够提供越来越准确的地球环境和气候图。经过广泛的测试和验证阶段,EDRS网络的新部分应在2019年底全面投入运营。除了将链路的数据容量加倍之外,DLR还表示新硬件还可以增加卫星间的连接距离到 8万公里。

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