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李安:天地联接信号的“守护者”—新闻—科学

发布时间:2017-12-03 阅读:

  李安:“守护者”的天地信号 - 新闻 - 科学网

  密云,喀什,三亚和昆明。这四个遥感卫星接收站覆盖的卫星数据覆盖了我国全境和亚洲70%的陆地面积。它是世界上最地面的接收和处理卫星之一。

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  每颗卫星经过地面站的时间只有十几分钟甚至更短,而且工作人员必须迅速准确地将卫星收集的大量原始数据从太空中捕获并处理成可理解的数据地图。因此,中国遥感卫星地面站主任李安将其与天地信号卫士进行了比较。

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  李安25年的研究生涯与中国的遥感卫星地面站有着密切的联系,他所做的一切都可以简明扼要地总结为一句话,需要为国家的需要而做。

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  从引入吸收到自主研发,与遥感卫星地面站共同成长

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  卫星遥感是一门新兴学科。在中国有自己的遥感卫星地面站之前,只能通过购买其他国家的卫星资料来获取相关信息。数量非常困难,耗时又极其有限。 1986年,中国终于建成了自己的遥感卫星地面站,但在初期仍面临诸多技术难题。

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  1992年春,刚从中国科学院研究生院毕业并加入中国遥感卫星地面站的李安,遇到了地面站数据处理系统的一个主要问题:美国LANDSAT 5卫星的热红外波段无法正确处理。

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  这颗卫星是世界上使用最广泛的民用陆地观测卫星,也是中国遥感卫星地面站成立后第一颗接收到的遥感卫星。也是中国当时唯一可以接收和处理的地面观测卫星。经过多年的轨道运行,卫星图像传感器的关键部件磨损,热红外波段数据返回地面显示异常变化。

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  那个时候,国家还没有能力去开发自己的数据处理系统,这个系统的引入对这个任务进行了全面的分析和解剖。经过深入分析,李安终于找到了原系统中的一个关键错误。从那以后,李安解决了LANDSAT 5在运行中遇到的另一个问题,从此成为遥感卫星地面系统的技术骨干。

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  1997年,地面站开始了中国地面观测卫星系统史上第一次替换档案传媒的工作,作为核心技术骨干,李安负责数据处理和产品开发系统开发任务。

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  该项目成功实现了自主系统设计,自主集成,更换完成,存储介质更可靠,卫星数据处理速度提高10倍以上。李安表示,1986年地面站建成后,用户长达一个星期的时间才得到数据。 1997年缩短到一天,现在通常不到一个小时。

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  2002年卫星遥感数据存储转换系统项目获国家科技进步二等奖,也是地面站历史上获得的最高级别科技奖。

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  遥感卫星地面系统复杂而庞大。李安率领团队实现了从量变到质变的系统能力的转变,如开发的多卫星海量数据处理和存储系统,使数据处理系统的告别主要依靠手工操作的历史,形成了用户自动化生产产品的容量大大提高了数据处理的效率,同时最大限度地减少了手工操作带来的错误。如今,大部分的地面站设备都是国内自主研发的,卫星数据接收处理系统已经达到世界先进水平,可以成为最快的数据接收产品处理。

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  每一项创新都是为了国家的遥感业务进一步发展

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  国内,国际遥感卫星和空间科学卫星数据的接收,存档和处理,为全国用户提供广泛的数据服务是地面站的核心业务。李安告诉记者,2008年以来,中国已经进入卫星发射的黄金时期。卫星数量不断增加,数据量也翻了一番。民用卫星地球观测已进入亚米高分辨率时代。地面站技术对系统提出了更高的要求。

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  码率必须大大提高,保证准确性和可靠性,因为卫星通过地面站时捕获信号所需的时间可能短至几秒。另外,要根据不同卫星的特点,做出技术上的突破。例如,李安说,不同的卫星有自己的特点。例如,10号卫星是地面站接收的最低轨道卫星,对卫星轨道预测的精度和天线的动态性能提出了很高的技术要求。

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  作为一名科学家,李安是严谨的。作为地面站的负责人,李安要求把所有可能的失误,稳定性,可靠性提高到100%。

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  为适应新的需求,中国遥感卫星地面站加快了中国陆地观测卫星地面接收站网络系统的建设,填补了中国西部和南海重要地区的空白它有许多明星接收,全天候,全天候分辨率的卫星数据接收能力。

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  每一项创新都是为了国家的遥感业务的进一步发展,首次成功开发了高数据率的地面接收系统,以支持新一代遥感卫星的运行,如资源号3和Highscore系列,性能指标居国际领先地位,首次实现了无人值守的地面观测卫星数据接收系统,为长期发展的高速远程大型数据传输网络,应急响应具有良好的数据

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  收到的数据,李安似乎是宝贝。这些数据广泛应用于我国科学研究,海洋学,灾害监测,土地资源和城市规划等各个领域,为国家经济社会发展做出了巨大贡献,如1998年发生的大洪水在2008年的长江洪灾中,2008年的汶川大地震,2010年的玉树地震等重大自然灾害,遥感数据都是第一响应,为国家提供了强有力的数据保护和信息支持。

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  今后将把国家的需求作为提高全球卫星数据采集能力的动力

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  谈到暗物质粒子探测卫星悟空,量子科学实验卫星墨子,以及6月16日刚刚推出的硬X射线望远镜卫星眼,李安看起来很自豪。这几颗卫星让人们有望在我国空间科学领域取得重大突破。

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  在中国空间科学技术领先的科技项目中,中国遥感卫星地面站负责地面数据接收系统的建设,李安是总设计师,2015年和2016年,地面站先后成功接收了“悟空墨子”的数据,为中国航天科学研究稳定运行提供了可靠的数据保证。这两个以李安为首的项目,带领团队突破了低信噪比,窄波束双向信号自适应跟踪,高动态宽带信号快速采集跟踪等关键技术等国际先进技术。

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  回顾多年来的科学研究过程,李安很少讲述自己的故事,更重视国家和遥感卫星地面站的需求。谈未来发展方向也离不开国家战略部署。

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  “十三五”规划中,全国民用空间基础设施规划全面启动。这个计划描绘了中国对地观测的蓝图,中国遥感卫星地球站将承担获取更重要的国家地面观测卫星数据的任务。

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  李安说,地面站作为研究所的重要科研机构,将按照国家的总体部署,积极开展民用空间基础设施建设。随着国内地面接收设施的不断扩大,地面站将大力推进海外接收站建设,全面提升全球卫星数据采集能力。

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