T CARSA 3-2022商业遥感卫星运控及数据接收流程.docx

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1、ICS07.040CCSA77T/CARSA32023商业遥感卫星运控及数据接收流程Operationcontro1anddatareceivingprocessofcommercia1remotesensingsate11ite2023-09-26发布2023-10-01实施中国遥感应用协会发布目次前言III引言IN1范围12规范性引用文件13术语和定义14缩略语25商业遥感卫星运控26商业遥感卫星数据接收6附录A（资料性）商业遥感卫星指令文件命名样例9附录B（资料性）基于商业遥感卫星ADV212芯片设计的几种分块有损压缩模式（样例）10附录C（资料性）7.5m口径卫星接收天线的技术指标（样

2、例）11参考文献12本文件按照GBT1.12023标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国遥感应用协会提出并归口。本文件起草单位：广东省国产卫星产业技术创新联盟、珠海欧比特宇航科技股份有限公司、中国地震局地震预测研究所、北京师范大学珠海校区、中国科学院空天信息创新研究院、中国地质大学（北京）、广东省科学院生态环境与土壤研究所、武汉大学遥感卫星地面站、厦门大学联合遥感接收站、北京千乘探索科技有限公司。本文件主要起草人：胡胜华、颜军、王家耀、潘申林、王晓青、贺辉、刘湘南、彭望绿、郭治兴、刘照

3、言、沈欣、耿旭朴、苗建全、王伟、王新鸿、蒋晓华、殷硕文、徐红、张强、詹崇林、罗继周、刘少杰、罗肖。随着商业遥感卫星的兴起，卫星的运控及数据接收逐步开始由企业投资建设的卫星地面站负责，以提升卫星的在轨运控效能及自主运控模式的管理能力。商业遥感卫星以企业投资为主体，以市场为主导，以需求为牵引，以营利为目的。商业遥感卫星的在轨稳定安全运行、自主建设卫星测控系统、接收系统、运营、分发和应用服务等也在不断创新。随着智能观测与运行技术、基于人工智能的在轨处理技术及空间信息自动解译分析技术、大数据集成融合技术、云服务技术及5G技术的快速发展，商业遥感卫星的测控系统和接收系统越来越自动化、智能化，地面站建设以

4、无人值守为主，数据接收实现全球任意地点每天重访，卫星运控方式愈来愈市场化。为了满足市场对商业遥感卫星的研制、发射、运控、数据接收及应用服务提出的新要求，降低商业卫星工程的建设风险和运营成本，实现民营卫星企业对商业遥感卫星及其卫星星座的运控、数传及数据接收的规范化管理，达到提高商业遥感卫星运控的效率及地面接收系统获取数据的成功率，提升卫星数据应用服务水平和能力，亟需制定相应的技术标准及规范。本文件基于商业遥感卫星的需求管理、任务规划、指令上注、任务执行、任务执行监视、地面接收、0级数据获取，结合目前商业遥感卫星地面系统建设、卫星星座运控和数据接收的实际需求起草。IN商业遥感卫星运控及数据接收流程

5、1范围本文件规定了商业遥感卫星运控及数据接收主要任务和工作流程，以及0级数据获取的基本要求。本文件适用于商业遥感卫星运控和数据接收，其他遥感卫星运控和数据接收可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件的应用是必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T31011-2014遥感卫星原始数据记录与交换格式GB/T339872017S/X/Ka三频低轨遥感卫星地面接收系统技术要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1商业遥感卫星commercia1remot

6、esensingsate11ite以营利为目的，为满足商业需求投资建设和运行的遥感卫星。卫星运sate11iteoperationcontro1对卫星在轨执行任务的全过程进行运行控制。地面站groundstation建立在地球上，跟踪卫星运转，接收卫星下行传送的各种数据，以及对下行数据进行处理和储存等地面设备。需求管理demandmanagement对用户订单的拍摄时间、范围、分辨率、规划情况、完成情况等任务需求进行调查、记录、组纵跟踪和控制的一系列管理活动，用于确保卫星观测任务的规划、执行和产品符合用户需求。任务规划missionp1anning按照需求对卫星任务执行的工作过程、时间、方法或

7、方式以及执行过程中的每个阶段的平台和设备的状态、参数和控制方式的预先安排和计划。才旨令上注instructionup1oad地面测控站将任务序列指令在特定时间窗内注入到成像卫星上，使得成像卫星按照指令以一定轨道在空间运行并对地面目标进行观测。轨道根数orbita1e1ements描述在牛顿运动定律和牛顿万有引力定律的作用下的天体或航天器，在其开普勒轨道上运动时，确定其轨道所必要的六个参数。数据传输datatransmission数据从一个地方传送到另一个地方的通信过程。数据接收datareceiving利用特定的仪器或设备，对来自目标的信息进行采集。遥感卫星下彳搂据remotesensings

8、ate11itedown1inkdata遥感卫星向地面接收站发送的遥感观测数据或测试数据，简称下行数据。注该数据具有固定的帧格式，不同系列卫星帧格式各不相同，数据以比特流形式于星地设备之间传输。来源:GB/T310112014,2.13.11遥感卫星原始数据remotesensingsate11iterawdata地面站接收到遥感卫星下行数据后，以未见形式所形成的数据，简称原始数据。注：该数据没有经过任何遥感数据产品级的处理和加工。来源：GB/T310112014,2.2地面接收系统grounddatareceivingsystem负责卫星遥感数据接收的系统。来源：GB/T345182017,

9、3.1.34缩略语下列缩略语适用于本文件。AOS:高级在轨系统(AdVanCedOrbitingSystem)FTP:文件传输协议(FiIeTransferProtoco1)SAR:合成孔径雷达(SynthetiCApertureRadar)TCP:传输控制协议(TranSmiSSiOnContro1Protoco1)UDP:用户数据包协议(USerDatagramProtoco1)5商业遥感卫星运控5.1 运控的目的商业遥感卫星运控的目的是对卫星任务进行规划、对卫星安全及工作状态进行监视，确保卫星在轨安全的、稳定的、正常的运行，对商业遥感卫星及其星座进行多星、多地面站、多任务、多目标的运控管

10、理，实现卫星在轨测控、执行任务指令，有效完成拍摄任务和接收任务。5.2 运控主要流程商业遥感卫星运控的主要流程见图1。5.3 图1商业遥感卫星运控主要流程5.4 需求管理5 .3.1需求管理的目的需求管理的目的是让商业遥感卫星在轨有效地、有序地按照用户需求完成任务拍摄和任务执行，为用户提供所需的遥感数据。6 .3.2需求管理内容需求管理应对用户提出的拍摄任务级别、数据类型、拍摄频次、云量等需求进行分析、分类管理；如果用户需要进行同步测量及辐射定标时，应重点标注。商业遥感卫星的需求管理宜包括下列内容：a）订单管理，对用户需要的拍摄区域、时间区间、卫星类型、分辨率、侧摆限定、云量限定等录入“需求管

11、理平台系统”；b）订单分类，根据订单时间、紧急程度、订单进度及云量、侧摆等限定进行分类管理；c）订单显示，当利用卫星轨道参数显示未来一段时间内卫星能够覆盖的区域，且符合订单需求的区域（如有条件加天气限定）时，可突出该订单显示；d）卫星匹配，对用户需要进行同步测量及辐射定标的特殊需求进行重点标注，匹配相应的卫星类型；e）订单提交，可按照多途径、多方式提交订单，还可根据订单情况和单位间链接手段分别提交。5.5 任务规划5.5.1 任务规划的目的商业遥感卫星任务规划的目的是根据商业遥感卫星的任务能力、对资源限制条件统筹规划及对卫星任务执行序列进行排序；采用算法和选定策略对规划方案进行求解，跟踪卫星任

12、务的全过程，并对卫星任务进行实时的状态监控，提高卫星能效，降低卫星操控复杂度，实现卫星资源在时空频上的合理分配，5.5.2 任务规划内容任务规划应包括下列内容：a）根据需求订单确定执行拍摄任务的卫星和任务规划的紧急程度；b）通过任务管控分系统计算得到卫星拍摄的起始时间和数据接收的起始时间；c）依据星上存储余量情况，确定卫星是否需要擦除存储空间；d）对任务进行规划，编制拍摄计划，生成任务指令。5.5.3 常规任务规划常规任务规划应根据需求订单和商业遥感卫星运行轨道等，确定卫星过境时间及拍摄时间，编制常规拍摄计划，生成任务指令，上注任务指令，安排数传，完成拍摄任务。当商业遥感卫星需要进行同步测量及

13、辐射定标时，应提前24h编制同步测量及辐射定标任务计划，并将指定的目标任务计划及时告知地面人员做好天地同步测量工作的准备。5.5.4 紧急任务规划紧急任务规划应根据紧急需求订单、商业遥感卫星运行轨道及应急能力等，确定卫星过境时间及拍摄时间，编制紧急拍摄计划，生成任务指令，并根据任务指令上注的方法、手段、准备时间等，在限定卫星拍摄的时间内，提前上注任务指令，安排数传，优先拍摄任务。5.6 指令上注5.6.1 指令上注要求商业遥感卫星的指令上注应满足下列要求：a）根据卫星轨道和地面站位置，确定等待卫星进入地面站接收的范围；b）商业遥感卫星指令上注前，应检查数据门开关和指令发送顺序，确保网路正常、稳

14、定；c）地面站天线应指向卫星，接收卫星遥测信号，上行功放开机，打开上行通道，发送扫频码，锁定上行波束，能自动读取并上注指令；d）应答机接收信号锁定时间不超过8min;e）每分钟上注指令不少于20条；f）按卫星设计的频率上注指令；g）依据指令计数数值判断指令上注是否成功。若指令上注不成功，则补发失败指令；若指令上注成功，则关闭卫星数据门和上行通道，上行功放关机。5.6.2 指令上注方式商业遥感卫星指令上注可选择自动指令上注或手动指令上注，具有下列3种方式：a）采用软件方式自动上注指令，边生成，边上注；b）采用文件方式上注指令，先存储，再顺序上注；文件方式上注便于指令补发、指令检查、指令备份。用文

15、件方式上注前，先将指令传输到地面站进行缓存，以提高指令上注的成功率；若指令上注未成功，可采用卫星设计的自动补发功能，补发指令上注；c）在上行通道畅通的情况下及指令完整时，可采用手动指令上注方式，将指令逐条上注。5.6.3 指令文件命名商业遥感卫星指令文件名的命名规则为：信息类型标识卫星标识地面站标识上注开始时间一上注持续时间（秒）.扩展名。商业遥感卫星指令文件命名的样例见附录A。商业遥感卫星指令文件命名的主要内容宜包括：a）信息类型标识；b）卫星标识；c）地面站标识；d）上注开始时间；e）上注持续时间；f）扩展名。5.7 任务执行5.7.1 任务执行的目的商业遥感卫星任务执行的目的是根据指令对任务执行的时间进行排序，并按序执行指令；有序、有效地完成星上拍摄、星上数据压缩及存储，并通过监视卫星遥测确定卫星任务执行情况。5.6.2星上拍摄商业遥感卫星可采用推扫或摆扫成像方式，单次成像的范围、空间分辨率、光谱分辨率、波长范围等主要性能指标与卫星设计有关。受星上数据压缩和存储的限制，卫星可通过上注指令，选择所需的波段等。当传感器开始工作时，卫星进行星上拍摄