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数据采集卫星工程系统 二 一三年十一月 DCS系统简介DCS国内外发展现状DCS在海洋领域的应用相关工作介绍工作基础介绍 一 DCS系统简介 4 卫星数据采集系统 DataCollectingSystem 缩写为DCS 是一种短报文卫星通信系统 其功能是将分散于全球各地的有用信息 特别是针对无人区或海洋上的相关气象 水文 海洋探测 环境监测 科学与管理数据等应用 通过卫星采集接收并转发给相应的使用与管理部门 可在短时间内获取大量资料和数据 是一种新型的实时收集数据的有效手段 需求分析表明 在环境监测保护 地震监测预报 森林防护 海洋监测 大中型水情测报 气象预报 油气田 油气管道网 农业 铁路 公路 航运交通管理 铁路 公路 航运交通管理 野生动物保护等行业具有广阔的应用前景 一 DCS系统概述 DCS系统简介 5 二 DCS系统组成 DCS系统由空间段 地面段和用户段组成 空间段由若干颗低轨卫星组成 地面段由数据接收与处理中心组成 用户段由用户终端组成 DCS系统简介 6 三 DCS系统原理 DCS终端将地面传感器收集的数据上传至卫星 卫星对数据进行存储 然后转发至地面站 地面站对数据进行初步处理 通过互联网 移动通信网等手段分发最终用户 DCS系统简介 7 四 DCS系统特点 DCS系统具有广域覆盖和小型化终端的特点 为用户提供适应于陆地 海洋和航空等不同应用环境的短数据采集 短数据通信和信息广播等服务 DCS系统简介 二 DCS国内外发展现状 9 根据卫星轨道高度可将DCS划分为两类 地球静止轨道卫星的DCS GEO 和近地轨道卫星的DCS LEO 近地轨道的DCS因为卫星轨道低 作用距离近 因而发射和接收设备简便价廉 天线指向精度要求较低 可收集全球任何地区的数据资料 取得了广泛的应用 国外较为典型的系统有美国的ORBCOMM和法国的Argos系统 国内已在XY 1卫星上搭载并在轨应用 HY 2B卫星也确定搭载一台DCS设备 即将发射 目前正在论证的DCS卫星星座未来将实现全球覆盖应用 一 DCS系统发展概述 DCS国内外发展现状 10 ORBCOMM是美国轨道通信公司开发运营的首个全球双向短数据卫星采集和通信系统 截至2012年底 共有26颗在轨卫星提供服务 已签订18颗二代卫星的研制和发射协议 预计2014年发射 二代卫星上开始搭载AIS载荷 二 国外发展现状 ORBCOMM DCS国内外发展现状 11 二 国外发展现状 Argos ARGOS系统通过在极轨气象卫星上搭载数据转发设备而实现 ARGOS系统已发展了三代 有6颗在轨ARGOS卫星 其中4颗搭载ARGOS 2载荷 2颗搭载ARGOS 3载荷 DCS国内外发展现状 12 HY 2B星数据收集系统 三 国内发展现状 我国资源和风云系列卫星已搭载过DCS载荷 开展过相关试验 XY 1卫星是五院自主发射的新技术试验卫星 其上搭载的DCS载荷兼容法国Argos2系统 已成功验证了DCS通信体制 HY 2B星数据收集系统是XY 1的改进版本 未来将针对海洋领域开展业务运行 13 星座构型 DCS卫星星座系统 三 国内发展现状 DCS卫星星座 立项阶段 数据采集卫星星座系统由空间段 40余颗DCS卫星构成全球覆盖星座 地面段 国内三个地面站 海外根据市场需求而定 用户段 多种类型数据采集智能终端 组成 13 14 DCS卫星星座系统 三 国内发展现状 DCS卫星星座 立项阶段 DCS卫星星座主要包含DCS载荷 具有数据采集 短数据通信 信息广播功能 为政府 军方 行业 个人等不同用户提供多种服务 15 DCS卫星星座系统 三 国内发展现状 DCS卫星星座 立项阶段 DCS卫星星座从系统容量 通信体制和终端特性等方面与国内外同类系统对比 三 DCS在海洋领域的应用 17 DCS在海洋领域的应用 数据通信 环境监测 应急救援 提供文本 图片等短数据通信服务 信息广播 提供数据采集业务 实现对海洋环境的监测 提供定位和位置上报服务 实现海洋环境下的应急搜救 能为终端用户提供信息广播服务 如气象信息广播等 18 数据通信应用 1 船舶短报文数据通信 数据通信应用 2 海上固定平台通信 19 20 信息广播应用 环境监测应用 鱼类监测 浮漂数据采集 岛礁环境监测 21 22 应急搜救应用 四 相关工作介绍 24 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 十八大报告明确提出了 提高海洋资源开发能力 发展海洋经济 保护海洋生态环境 坚决维护国家海洋权益 建设海洋强国 的方针 战略性新兴产业重点产品和服务指导目录 中把海洋通信类产品作为海洋工程装备产业的重点支撑技术明确进行支持 国家 十二五 海洋科学和技术发展规划纲要 十二五 期间 海洋环境监测探测技术装备国产化水平显著提高 初步形成深远海环境监测能力 海洋预报技术实现精细化和全球化 海洋短期气候预测水平得到显著提升 对海洋管理 海洋环境安全保障 海洋能力拓展和应对气候变化的支撑服务能力显著增强 一 项目背景 25 一 项目背景 随着我国政府对海洋资源的重视与海洋政策的密集出台 海洋资源的开发利用面临着重大发展机遇期 面对当前的发展机遇 海洋开发存在着亟待解决的几个问题 我国海洋权益维护的装备水平和执法能力不能满足日益增长的需要 亟待加强 为科学的开发利用海洋资源 需要全面 及时 准确掌握海洋环境信息 但目前我国的海洋环境检测仪器还比较落后 缺少现代化的监测手段 随着海洋产业的不断发展 随之带来的是海洋的污染以及一系列环境问题 但缺少现代化的监管设备 我国是海洋灾害多发国家 台风 风暴潮 海浪 海冰 赤潮等海洋灾害每年造成的直接损失高达数千亿元 急需强化对海洋立体环境的监测能力 提高海洋灾害预警与救助能力 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 一 项目背景 在上述问题中 海洋环境信息感知是保障 通信是信息融合利用的基础 特别是离岸和深远海通信已经成为立体海洋环境综合监测与保障的瓶颈 为此 航天恒星和江苏集美思联合开展 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 项目的研究 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 二 研究目标 围绕国家海洋发展战略需要 海洋环境监测能力建设等国家重大需求 针对目前离岸和深远海海洋环境监测能力薄弱和海洋信息安全存在隐患的现状 借鉴ARGOS等国外先进的全球海洋环境监测技术及理念 对国内已有的DCS卫星数据采集系统 物联网通用数据终端和海洋环境监测与信息处理等关键技术进行再创新研究和开发 突破离岸和深远海通信技术瓶颈 攻克通用海洋信息采集终端模块关键技术 解决多传感器海洋信息融合处理技术难点 研发具有完全自主知识产权的 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 并通过示范应用验证 成果达到国际先进 国内领先水平 打破国外垄断和威胁 维护国家信息安全 满足国家海洋发展战略和民用防灾减灾的迫切需要 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 三 研究内容 DCS离岸和深远海通信技术通用海洋信息采集终端模块集成技术海洋信息融合处理技术DCS离岸和深远海通信应用示范 DCS离岸和深远海信息感知技术及系统 五 相关单位工作基础 30 航天恒星科技有限公司 一 单位简介 航天恒星科技有限公司 航天五院503所 是中国航天科技集团公司卫星应用总体单位 是中国航天卫星应用研究院的主要支撑单位 坐落于北京中关村地区 旗下拥有航天天绘科技有限公司 航天中为科技有限公司两家全资子公司 经过30多年的发展 形成了以 天地一体化信息技术 国家重点实验室为引领 以卫星综合应用系统总体为核心 以空间应用 卫星遥感 卫星导航 卫星通信 数据链 云计算及信息安全 无人机系统集成 数据运营服务八大领域为支撑的完整业务架构 为国防 行业 区域提供基于天基资源的综合信息化整体解决方案 系统集成 设备制造和运营服务 31 二 人才队伍 公司秉承以人为本的管理理念 贯穿于人才 选 聘 育 留 的各个环节 造就了一支高素质 专业化的人才队伍 现有员工近2000人 其中硕士 博士人员占50 以上 设有国家信息与通信工程 软件工程一级学科硕士学位授权点 培养相关专业博士 硕士 并接受优秀人才从事博士后研究工作 员工培训 技术交流 专家授课 研究生培养 航天恒星科技有限公司 三 科研生产能力 拥有配套齐全 性能先进的科研生产设施 建有卫星应用各领域专业实验室 军品电子单机产品生产线和民用产品生产基地 设有装配调试与试验中心 实现了产品的研制与生产分离 齐套的调试 测试 检验和试验设备确保产品的单件验证和批量生产 具有研发 设计 生产 试验一套完整的科研生产体系 环境试验中心 电子装联中心 星地仿真演示验证试验室 图像信息处理实验室 云岗联试场地 导航应用设备与系统质量检测中心 微波暗室 电装车间 航天恒星科技有限公司 33 四 已承担的科技部项目 航天恒星科技有限公司 34 江苏吉美思海洋信息技术有限公司 江苏吉美思海洋信息技术有限公司是航天恒星科技有限公司 503所 海洋监测领域合作伙伴 主要从事基于物联网技术的海洋监测仪器 设备研发 海洋信息数据处理软件 拥有覆盖全国的移动物联网大数据处理和信息服务平台 近十五万个移动信息终端用户 吉美思大厦吉美思物联网产业园 35 江苏吉美思海洋信息技术有