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        采用新的激光終端進行衛星發射將使數據傳輸容量翻倍

        發布:laserpulse    |    2019-08-16 00:12    閱讀:338
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        對地靜止衛星是光網絡的一部分,可以對地球上的活動進行近距離觀測。

        飛行測試

        一顆以激光通信終端(LCT)為特色的新衛星正在前往其相對地球靜止軌道,預計該衛星將使歐洲數據中繼系統(EDRS)的容量翻倍。一旦位于36,000公里以上的位置,眾所周知,歐洲“ERDS-C”將與低地球軌道(LEO)衛星連接,例如幾年前發射的歐洲航天局(歐空局)“哨兵”地球觀測衛星。

        EDRS-C于8月6日晚在法屬圭亞那的歐洲太空港發射,加入EDRS-A網絡。2016年初,EDRS-A成為第一顆在太空中提供激光鏈路的地球靜止衛星,創造了空中客車(ESA(歐洲航天局)的主要項目合作伙伴)稱之為的“SpaceDataHighway(空間數據高速公路)”,并提供近乎實時的大數據傳輸回地球。“EDRS使人們能夠幾乎實時觀察地球,加速對緊急情況的反應,并促進創造就業機會和增加繁榮的新服務和產品開發,”ESA表示。

        下行延遲解決了

        從地球同步位置,EDRS衛星能夠以高達1.8 Gb / s的速率傳輸數據,并且可以與LEO衛星保持幾乎恒定的連接 - 而從它們低得多的軌道,衛星只能在與地面站直接接觸時傳輸數據。該視線窗口通常僅在每100分鐘軌道上持續大約十分鐘,這意味著數據被“堆疊”以便以后傳輸 – 這就引入了長達90分鐘的延遲。EDRS通過在軌道運行時連接到LEO衛星來解決下行鏈路延遲問題,通過激光鏈路收集傳輸數據,然后使用更傳統的射頻(RF)連接將其轉送回歐洲地面站。這意味著LEO地球觀測衛星不再需要與其地面站進行“視線”接觸來傳輸數據,ESA表示只有一個EDRS節點能夠使LEO衛星與地面的有效接觸時間翻兩番。

        憑借Sentinel衛星上的各種成像儀器能夠捕獲的典型巨大數據集,更寬的傳輸窗口意味著在獲取后幾分鐘就可以在地球上接收高分辨率的光學、紅外和多光譜圖像,而不是花費數小時甚至數天。除此之外,ESA表示激光終端可以比RF連接更輕,功耗更低,并提供更高的準確性和安全性。每個LCT大約需要55秒,以便在GEO和LEO衛星之間建立連接,定位并鎖定快速移動目標,該目標在距離45,000 km的直徑上僅為135 mm。

        激光發射

        漏油檢測

        自2016年底以來,EDRS-A一直定期轉送由四顆哨兵觀測衛星獲得的地球圖像,這些衛星一起構成了歐洲航天局延誤時間最短的“哥白尼”計劃,。歐洲航天局表示,上個月在布魯塞爾舉行的會議上,多虧了EDRS,代表們才能夠觀看歐洲海事安全局的工作人員在哨兵-1B軌道衛星捕獲圖像后幾秒鐘就能分析法屬圭亞那海岸外的船只圖像。

        ESA聲稱,“該團隊能夠在大西洋60,000平方公里的地塊上(兩倍于比利時面積)精確定位各艘船。” “他們檢查船只的尾跡是否有任何漏油證據 - 并且在這種情況下沒有發現,整個過程不到20分鐘。“一旦所需的光學硬件安裝在ESA建造的哥倫布實驗室模塊的外部,這是歐洲對國際空間站項目的主要貢獻,高速網絡將很快得到國際空間站(ISS)數據得擴充。自部署EDRS以來,ESA認為Sentinel-1衛星已經能夠將其數據提供量增加一半左右,而Sentinel-2A和-2B配對現在能夠每五天映射一次地球的整個陸地。通過添加EDRS-C,一旦完全運行,系統的容量應該翻倍至3.6 Gb / s。

        “范式轉移”到光學鏈接

        EDRS-C衛星在德國設計、制造和測試,重量不到3.2噸,據建造有效載荷的德國航空航天中心(DLR)規劃,其使用壽命為15年。該組織的Walther Pelzer在DLR發布中表示:“隨著EDRS的發展,我們正在向光網絡衛星基礎設施轉變范式。”現在可以強調更高的數據傳輸速率以及更好的安全性,DLR表示地球觀測衛星能夠提供越來越準確的地球環境和氣候圖。經過廣泛的測試和驗證階段,EDRS網絡的新部分應在2019年底全面投入運營。除了將鏈路的數據容量加倍之外,DLR還表示新硬件還可以增加衛星間的連接距離到 8萬公里。

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