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

遙感衛(wèi)星；地面站系統(tǒng)；日常運維

衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對于地震災(zāi)區(qū)宏觀災(zāi)情的掌握、震后災(zāi)情快速評估、重點目標災(zāi)情監(jiān)視等工作具有非常巨大的作用，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)的傳輸，可快速且準確地獲取地震災(zāi)害信息。遙感地震災(zāi)情地面接收子系統(tǒng)的建立關(guān)鍵是接收衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)能力的地面接收系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星跟蹤、數(shù)據(jù)接收、轉(zhuǎn)換、存儲、備份，以及災(zāi)情快速識別和信息輸出等功能和業(yè)務(wù)化運行，可在短時間內(nèi)獲取對災(zāi)區(qū)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(tǒng)一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理，得到標準衛(wèi)星數(shù)據(jù)影像，可以較好地應(yīng)用于地震應(yīng)急救援等社會服務(wù)。中國地震局遙感衛(wèi)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(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，并通過專用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖本┑孛嬲炯刑幚?，并在?shù)據(jù)中心完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)編碼和存儲，同時進行遙感災(zāi)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(tǒng)構(gòu)成

河源地面站接收系統(tǒng)主要由接收天線系統(tǒng)（天線跟蹤子系統(tǒng)、接收信道子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)解調(diào)子系統(tǒng)、設(shè)備控制子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)）、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、保障系統(tǒng)及系統(tǒng)集成等五部分組成，如圖1所示。系統(tǒng)支持本地和遠程操控，具備兼容接收國內(nèi)外多種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力，并能輸出標準L1A/1B級的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)部署在北京地面站數(shù)據(jù)處理中心。系統(tǒng)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(shù)據(jù)處理。

2 地面站系統(tǒng)日常運行維護

河源地面站系統(tǒng)的日常修護工作主要包括控制機房機柜內(nèi)設(shè)備及UPS電源工作狀態(tài)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行情況、天線跟蹤子系統(tǒng)運行情況、網(wǎng)絡(luò)連通情況、數(shù)據(jù)接收情況、數(shù)據(jù)快視顯示情況和數(shù)據(jù)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(tǒng)構(gòu)成圖

圖2 地面站系統(tǒng)日常運維流程圖

2.1 站管系統(tǒng)的故障與處理

站管系統(tǒng)包括程序控制、任務(wù)管理、衛(wèi)星管理和設(shè)備控制4部分，其中程序控制可以設(shè)置系統(tǒng)基本參數(shù)和通信參數(shù)，任務(wù)管理可以設(shè)置任務(wù)計劃參數(shù)、編制任務(wù)計劃和瀏覽任務(wù)信息，衛(wèi)星管理可以設(shè)置衛(wèi)星在管信息、本地加載根數(shù)和下載并更新根數(shù)，設(shè)備控制可以向ACU控制單元、下變頻器、解調(diào)器和快視設(shè)備發(fā)送指令并獲取其狀態(tài)。在日常運維工作中，可通過站管系統(tǒng)對地面站設(shè)備運行狀態(tài)進行全面監(jiān)控。

1）程序顯示時間錯誤和有任務(wù)時站管程序沒有向其它設(shè)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(wù)，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(tǒng)具備跟蹤接收L/X雙波段衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力。該系統(tǒng)由X/Y座架4.2m拋物面、L/X波段饋源、ADU驅(qū)動單元、ACU控制單元、ACC監(jiān)控單元、GPS自動校時、左右旋向衛(wèi)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(wù)時不在正頂位置與天線接收到站管任務(wù)時卡死在某個位置不動；需手動點擊本控—待機—收藏復(fù)位。

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

2.3 數(shù)據(jù)接收信道子系統(tǒng)的故障與處理

數(shù)據(jù)接收信道子系統(tǒng)由低噪聲放大器和變頻器組成，特點是低噪聲放大器加數(shù)字鎖相環(huán)保證穩(wěn)定可靠，加溫度補償環(huán)保證適應(yīng)高溫等惡劣環(huán)境。當站管程序下達某個衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)時，變頻器面板會顯示該衛(wèi)星參數(shù)，接收另一個衛(wèi)星數(shù)據(jù)時就顯示不同參數(shù)。日常運維工作中只需通過系統(tǒng)設(shè)備面板檢查設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)。

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

2）變頻器顯示狀態(tài)正常，但解調(diào)器收不到數(shù)據(jù)，需重啟變頻器或者重啟站管主機。

2.4 解調(diào)器的故障與處理

數(shù)據(jù)接收解調(diào)子系統(tǒng)將二變頻輸出的720MHz中頻信號解調(diào)，恢復(fù)出合路數(shù)字基帶信號，具有多種信號解調(diào)、譯碼和數(shù)據(jù)恢復(fù)能力，具備入鎖、譯碼、告警等監(jiān)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(tǒng)設(shè)備面板檢查設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)。

1）程序數(shù)據(jù)Socke創(chuàng)建失敗或監(jiān)聽失敗或程序自動退出，則重啟程序。

2）無數(shù)據(jù)存盤，需檢查解調(diào)器存儲空間或重啟解調(diào)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(tǒng)與變頻器是否存在故障。

2.5 快視系統(tǒng)的故障與處理

快視系統(tǒng)通過前后端的處理設(shè)備將解調(diào)器輸出的數(shù)據(jù)進行存儲、記錄，并在硬盤/內(nèi)存內(nèi)完成對接收數(shù)據(jù)的誤碼率統(tǒng)計，同時完成對數(shù)據(jù)的CCSDS協(xié)議的解包處理。以文件方式記錄數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。日常運維工作中通過系統(tǒng)設(shè)備面板檢查設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)。

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(lián)系服務(wù)商處理。

沒有圖像、數(shù)據(jù)存盤時，先查看解調(diào)器是否有數(shù)據(jù)存盤，如有則重啟快視程序或主機。

3 結(jié)論

本文簡要簡介了河源地面站的系統(tǒng)構(gòu)成，著重介紹了其日常運維的工作經(jīng)驗，特別是對站管系統(tǒng)、天線系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、解調(diào)系統(tǒng)和快視系統(tǒng)等故障現(xiàn)象判斷、排除和處理進行了詳細的分析總結(jié)，具有較好的借鑒意義。

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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。