空天院三亞站順利完成愛因斯坦探針衛星星地數傳鏈路對接試驗

2021-01-13 儀器網

衛星通訊即在衛星上裝設一定功率的轉發器，把從地面送來的聲音或電視廣播信號經過適當處理，向另地點播放，以實現兩地或多地間的通訊。衛星通信的主要優點：通信範圍大；不易受陸地災害影響；建設速度快；易於實現廣播和多址通信；電路和話務量可靈活調整；同一信通可用於不同方向和不同區域。

2021年1月上旬，空天信息創新研究院中國遙感衛星地面站三亞站成功完成愛因斯坦探針(Einstein Probe，簡稱EP)衛星星地數傳鏈路對接試驗。

星地數傳鏈路對接試驗的目的主要是驗證衛星與地面接收和數據處理之間星地接口匹配性，是衛星研製過程中的重要環節。整個測試過程順利，有效驗證了星地數傳接口匹配及數據幀格式的正確性，達到了星地對接試驗的預期目標。為衛星發射後數據的正常接收和處理奠定了堅實的技術基礎。

愛因斯坦探針衛星是中國研製的科學衛星，計劃採用國際先進的大視場龍蝦眼望遠鏡技術，在軟X射線波段開展超快速、高靈敏度、高空間解析度的全天巡天，並能實時警報其它天文設備以開展聯合觀測，衛星將通過潮汐瓦解事件和其它X射線瞬變現象來揭示作為宇宙黑洞主體的、各種尺度上的寧靜「潛伏」黑洞，將探測各類已知或未知的X射線暫現源和瞬變源、並建立它們的樣本，甚至有望為下一代引力波探測器捕獲到引力波暴源的電磁對應體。

2017年11月14日，中科院A類戰略性先導科技專項「空間科學」結題總體驗收會宣布愛因斯坦探針衛星將在2021年前後發射升空。

2013年11月15日，國家天文臺組織召開了國家空間科學先導專項背景型號項目「愛因斯坦探針衛星(Einstein Probe)」的科學論證啟動會，暨第一次科學工作組會議。國家天文臺領導、國家空間科學中心論證中心領導、來自國內多家天文研究機構和高等院校的高能天體物理與時域天文領域的專家學者、項目組成員共50人出席了會議。

2016年12月1日，中國科學院國家空間科學中心召開新聞發布會透露，繼暗物質粒子探測衛星「悟空」、實踐十號返回式科學實驗衛星、量子科學實驗衛星「墨子號」發射升空並取得初步科學成果後，我國「十三五」空間科學任務現已全面啟動，爭取在2020年前後，發射愛因斯坦探針(EP)、先進天基太陽天文臺(ASO-S)、全球水循環觀測衛星(WCOM)、磁層-電離層-熱層耦合小衛星星座探測計劃(MIT)、太陽風-磁層相互作用全景成像衛星(SMILE)等多顆科學衛星，實現我國空間科學衛星系列的持續、健康發展。

2017年11月14日，中科院A類戰略性先導科技專項「空間科學」結題總體驗收會透露，包括愛因斯坦探針衛星在內的多顆科研衛星將在2021年前後發射升空。

愛因斯坦探針衛星的有效載荷包括一臺大視場(60°×60°，立體角約為1球面度，即全天十二分之一)的軟X射線(0.5~4keV)寬視場X射線望遠鏡(WXT)和一臺視場約為1°×1°的深度後隨X射線望遠鏡(FXT)。WXT能同時覆蓋十二分之一的全天。由於在大視場全天監測中首次採用國際上已實現了的X射線MPO龍蝦眼聚焦成像技術，探測靈敏度和巡天捕獲能力Grasp(探測有效面積與市場的乘積)比以往的設備高1-2個數量級。

鏈路指無源的點到點的物理連接。從一個節點到相鄰節點的一段物理線路，中間沒有任何其他的交換節點。在進行數據通信時，兩個計算機之間的通路往往是由許多的鏈路串接而成的。一段鏈路由兩端結點以及結點之間的通信線路組成。

有線通信時，鏈路指兩個節點之間的物理線路，如電纜或光纖。無線電通信時，鏈路指基站和終端之間傳播電磁波的路徑空間。水聲通信時鏈路指換能器和水聽器之間的傳播聲波的路徑空間。

任何一條衛星通信線路都包括發端和收端地面站、上行和下行線路以及通信衛星轉發器。可見，地面站是衛星通信系統中的一個重要組成部分。地面站的基本作用是向衛星發射信號，同時接收由其它地面站經衛星轉發來的信號。中國遙感衛星地面站是為全國提供衛星遙感數據及空間遙感信息服務的非營利性社會公益性裝置，也是我國對地觀測領域的國家級核心基礎設施。中國遙感衛星地面站作為國際資源衛星地面站網成員，是世界上接收與處理衛星數量最多的地面站之一，數據分發服務量居於世界前四位。

在各種衛星通信系統中所用的地面站是多種多樣的，而一個典型的雙工地面站設備應當包括信道終端分系統、大功率發射分系統、高靈敏度接收分系統、天線饋電分系統、伺服跟蹤分系統、電源分系統以及監控分系統等部分。

信道終端分系統中發端設備的作用是對基帶信號進行處理，並對中頻(如70MHz)進行調製；收端設備的作用與上述過程相反。信道終端設備，按其處理信號開工的不同可分為模擬制信道終端設備和數字式信道終端設備；按通信業務可分為電視、電話、數據等信道終端設備。

在標準地面站中，需要向衛星發射幾百瓦以至十幾千瓦的大功率微波信號，為了實現多址通信，還常常向其它地面站同時發射數個載波。因此，地面站應能在高電壓、大功率、寬頻帶和多載波的情況下工作。此系統包括上變頻器、自動功率控制器、發射波合成器、激勵器和大功率放大器等部分。

從發終端送來的中頻寬帶調頻信號經上變頻器(一般採用參量變頻器)變換成微波信號。上變頻器的所用的本機振蕩頻率由本振(又叫泵源)產生，本振一般採用晶振鎖相倍頻的方法，以產生頻率穩足度很高的微波振蕩頻率。地面站的天線好像一口大鍋，面向通信衛星，它的直徑一般是10。30米，由天線本身、饋電部分、跟蹤部分和驅動部分組成。

新聞來源：中國科學院空天信息創新研究院

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