■過去，國家把重心和投入放在衛(wèi)星、火箭技術(shù)的創(chuàng)新研制上，對地面管理系統(tǒng)的關(guān)注較少。要想天上的衛(wèi)星既發(fā)好又用好，就要重視和加強(qiáng)地上的工作
8月10日6時55分，我國高分專項(xiàng)工程高分三號衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這是高分專項(xiàng)工程繼高分一號、高分二號、高分四號等衛(wèi)星之后發(fā)射的又一顆高分衛(wèi)星。除了衛(wèi)星本身有諸多技術(shù)創(chuàng)新外，高分專項(xiàng)工程地面任務(wù)管理系統(tǒng)也有許多改進(jìn)和創(chuàng)新。
地面任務(wù)管理系統(tǒng)是什么？以往公眾更多關(guān)注和了解的是衛(wèi)星和火箭的發(fā)射，對地面任務(wù)管理系統(tǒng)這個概念比較陌生。其實(shí)，地面任務(wù)管理系統(tǒng)就是衛(wèi)星運(yùn)行的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)搜集匯總用戶需求、規(guī)劃衛(wèi)星任務(wù)、編排衛(wèi)星工作計劃、下達(dá)命令、指揮調(diào)度地面系統(tǒng)向用戶提供遙感數(shù)據(jù)服務(wù)。同時，還監(jiān)控整個系統(tǒng)的運(yùn)行過程。它對衛(wèi)星的作用非常重要，是連接衛(wèi)星與應(yīng)用的橋梁，其有效運(yùn)行是衛(wèi)星應(yīng)用發(fā)揮效益的基礎(chǔ)。
以高分專項(xiàng)工程地面任務(wù)管理系統(tǒng)為例，高分衛(wèi)星發(fā)射上天后，高分一號、高分二號和高分三號衛(wèi)星都以每小時2萬多公里的速度飛奔，每天繞地球15圈，如何管控衛(wèi)星載荷來準(zhǔn)確高效地提供服務(wù)？高分四號衛(wèi)星在3.6萬公里的高空緊緊跟隨著地球，巨大的高分辨率望遠(yuǎn)鏡每擺動0.1度，地面位置就偏移幾百公里。這種情況下，又如何快速精準(zhǔn)地管控相機(jī)并把數(shù)據(jù)下傳到地面為用戶服務(wù)？這些都靠地面任務(wù)管理系統(tǒng)來完成。
我國在全球的衛(wèi)星測控站相對較少，要想真正實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)回傳，基本上要在國內(nèi)衛(wèi)星過境期間才能實(shí)現(xiàn)，對其他地區(qū)觀測的數(shù)據(jù)只能存儲在衛(wèi)星上。所以，地面管理系統(tǒng)在做計劃時就必須非常合理，確保在衛(wèi)星上存儲的數(shù)據(jù)回來就能回放。如果不能回放，把衛(wèi)星上的存儲空間占滿了，那么下一圈觀測的數(shù)據(jù)就沒有辦法再儲存，造成空轉(zhuǎn)浪費(fèi)。
自2010年以來，我國每年大約發(fā)射20顆衛(wèi)星，預(yù)計到2020年底，將有200顆衛(wèi)星被送入軌道。如此多的衛(wèi)星出現(xiàn)在太空中，能否用好非常關(guān)鍵。一般來講，每一個衛(wèi)星系統(tǒng)，國家要投入十幾億或幾十億元不等，而單一的一顆星造價也要幾億元。目前，每顆衛(wèi)星的壽命大概在3至5年或者更長些。如果衛(wèi)星在天上空轉(zhuǎn)一天，就等于損失幾十萬元，這還僅僅是就一顆衛(wèi)星而言，如果按整個衛(wèi)星系統(tǒng)來算，損失更大。
如何才能讓衛(wèi)星充分發(fā)揮作用而不造成浪費(fèi)？就靠地面系統(tǒng)。如果地面系統(tǒng)建設(shè)跟不上，衛(wèi)星在上面就是空轉(zhuǎn)。我國曾有過這方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，某型衛(wèi)星就是先發(fā)射衛(wèi)星，后進(jìn)行地面系統(tǒng)建設(shè)的，結(jié)果衛(wèi)星在初期上了天，卻不知怎么用它。
過去，國家把重心和投入放在衛(wèi)星、火箭技術(shù)的創(chuàng)新研制上，對地面管理系統(tǒng)的關(guān)注較少。但像美國等發(fā)達(dá)國家則是將更多的投入放在衛(wèi)星的地面管理和應(yīng)用上。此外，過去在建設(shè)衛(wèi)星地面任務(wù)管理系統(tǒng)時，基本都是“一星一系統(tǒng)”，這樣往往會導(dǎo)致重復(fù)、返工等浪費(fèi)。因此，今后在建設(shè)地面任務(wù)管理系統(tǒng)時也要統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)設(shè)計，就像高分專項(xiàng)工程的地面任務(wù)管理系統(tǒng)一樣采取一體化頂層設(shè)計，建立統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，用統(tǒng)一架構(gòu)設(shè)計和服務(wù)總線來支持不同型號衛(wèi)星的任務(wù)管控模塊，做到“多星一系統(tǒng)”，避免重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)。
衛(wèi)星技術(shù)的創(chuàng)新很重要，地面管理和應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新也同樣不可忽視，它關(guān)系著衛(wèi)星的作用能否最大程度地發(fā)揮。因此，要想衛(wèi)星既發(fā)好又用好，今后就要重視和加強(qiáng)衛(wèi)星地面管理系統(tǒng)的建設(shè)。
