Китайские земные станции приема информации ДЗЗ с национальных и зарубежных космических аппаратов

Аннотация:

Данная статья раскрывает ситуацию на китайском ранке земных станции приема данных ДЗЗ, приведен перечень основных ЗС приема данных ДЗЗ в интересах китайской стороны, дан обзор плацдарма рынка (основные игроки, производителен, регулятор), обозначены тренды.

Введение

Наземные станции приема данных дистанционного зондирования (ДЗЗ) – это специальные устройства на земле, которые получают информацию и изображения о поверхности Земли с помощью спутников и других космических аппаратов. Они играют важную роль в сборе и обработке данных, необходимых для мониторинга и изучения различных аспектов нашей планеты.

Основные функции наземных станций приема данных ДЗЗ включают:

1. Прием сигналов от спутников: Наземные станции принимают радиосигналы, переданные спутниками, и декодируют их для получения информации об объектах на поверхности Земли.
2. Обработка данных: Полученные данные обрабатываются для создания карт, изображений высокого разрешения и других продуктов, которые могут быть использованы для анализа и принятия решений в области географии, климата, сельского хозяйства и других сферах.
3. Передача данных: Станции передают обработанные данные на специализированные центры для дальнейшего анализа и распространения, обеспечивая доступ к информации для научных и прикладных целей.
4. Мониторинг изменений: Через данные, получаемые от наземных станций приема, возможно отслеживать и анализировать изменения, происходящие на поверхности Земли, что важно для понимания и предотвращения различных проблем, связанных с окружающей средой и изменениями климата.

Китайские государственные и коммерческие земные станции приема ДЗЗ по конструкции и передачи данных (изображений) заимствованы от европейских компаний (прежде всего, Kongsberg Satellite Services (KSAT) and Swedish Space Corporation (SSC), с согласия European Space Agency (ESA) и на основе соглашений 2005-2022г. Европейские специалисты обучали китайских связистов космической телеметрии и передачи данных, а инженеры монтировали земные станции (ЗС) и сеть обмена данными ДЗЗ между ЗС. В Китае был построен завод по производству ЗС (антенн разных диаметров от 1 метра до 15 метров, сервомеханизмов и электрических приводов) и аппаратуры приема данных современных ДЗЗ с КА. Некоторые китайские коммерческие компании ДЗЗ начали самостоятельно производить малые ЗС ДЗЗ (диаметр антенн 1-3 метра) и предлагать их пользователям своих ресурсов КА ДЗЗ. Государственные компании Китая создали целую международную сеть приема информации ДЗЗ с китайских КА с размещением ЗС на территории иностранных государств (перечень ЗС в конце настоящее статьи).

С 2022г коммерческие компании Китая в сфере космического ДЗЗ предлагают на мировом рынке комплексное предложение – покупку ЗС приема данных ДЗЗ, ЗС управления КА, существующие КА ДЗЗ на орбите или создание под заказ КА ДЗЗ с услугой выведения на целевую орбиту, программное обеспечение, обучение специалистов и т п.

ООО «ГЕО Иннотер» является партнером ряда китайских компаний по продвижению такого комплексного предложения, а также оказывает консалтинговые услуги потенциальным Заказчикам.

Кратко Китайские КА ДЗЗ (Earth Observation)

Историческое развитие группировки КА ДЗЗ Китая по состоянию на 31.12.2023:

Линейка КА:

FY - метеорологические спутники FengYun;

GF - спутники GaoFen;

ZY - спутники ZiYuan;

HJ - спутники HuanJing;

SJ - спутники ShiJian;

SDGSAT - спутник для Целей устойчивого развития Sustainable Development Science Satellite-1;

TanSat - спутник глобального наблюдения и мониторинга CO2).

Тип КА ДЗЗ:

VHR (very high resolution) - ＜10 м (очень высокое разрешение);

HR (hign resolution) - 10-30 м (высокое разрешение);

MR (medium resolution) - 30-100 м (среднее разрешение);

LR (low resolution) - ≥100 м (низкое разрешение);

SAR (synthetic aperture radar)- радар с синтезированной апертурой;

HS (hyperspectral) – гиперспектральный.

В период с 2019 года интенсивность запусков КА ДЗЗ в Китае превзошла лучшие годы СССР и США вместе взятые.

Земные станции (ЗС) Китая и их ТТХ

Развитие технологий приема данных (ДЗЗ) обрело важное значение в контексте космической индустрии Китая. Интеграция и совершенствование станций приема данных стали неотъемлемой частью стратегии страны по улучшению способностей обработки и использования данных, получаемых от космических аппаратов.

Системы приема были разработаны с упором на автоматизацию, что позволяет оперативно мониторить и управлять данными, обеспечивать автоматическое выполнение операций, калибровку, захват и отслеживание, диагностику неисправностей. В результате уровень автоматизации систем значительно возрос, позволяя более эффективно обрабатывать полученные данные.

Несмотря на значительные преимущества использования традиционных частотных диапазонов, таких как диапазон X, современное развитие технологий позволяет Китаю активно исследовать и использовать передовые методы приема данных в диапазоне Ka. Этот шаг значительно расширяет возможности передачи изображений ДЗЗ без сжатия, обеспечивая более широкую полосу пропускания и высокую скорость передачи данных.

Одним из важных направлений развития станций приема является создание и использование виртуальных приемных устройств, что не только повышает доступ к данным, но и предоставляет гарантии ежедневного использования информации. Технологии спутникового приема и передачи данных активно интегрируются в современные промышленные решения, включая сельское хозяйство, лесное хозяйство, городское строительство и оборону.

Дальнейшее развитие индустрии станций приема данных ДЗЗ в Китае будет определяться не только технологическими достижениями, но и способностью страны эффективно удовлетворять растущий спрос на данные дистанционного зондирования, создавая новые возможности для интеграции и использования информации, поступающей со спутниковых систем.

Китайская наземная спутниковая станция дистанционного зондирования Земли (China Remote Sensing Satellite Ground Station - RSGS) создана и введена в эксплуатацию в 1986 году. RSGS является не только крупной национальной научно-технической инфраструктурой, но и членом международной группы наземных станций наблюдения Земли. Являясь одной из самых загруженных наземных станций в мире, RSGS с 1986 года получила, обработала и заархивировала данные более 60+ спутников, 7+ миллиона сцен спутниковых снимков.

Известно, что КА ДЗЗ могут работать в двух режимах: (1) антенны могут работать отдельно, и они могут независимо передавать различные изображения на одну или разные наземные станции одновременно; (2) только одна антенна может работать на передачу изображения одновременно.

Передачу данных ДЗЗ также можно разделить на три способа:

• космические снимки (данные) передаются на наземную станцию в реальном времени, когда объект наблюдения (область интереса) и ЗС одновременно в зоне видимости КА ДЗЗ;
• сначала космические снимки (данные) сохраняются в бортовой памяти КА ДЗЗ, а затем осуществляется сброс данных на ЗС в зоне покрытия (приема);
• через спутник ретранслятор на геостационарной орбите (ретраслятор НАСА).

По состоянию на 2019г более 110+ компаний в Китае осуществляли деятельность в космическом сегменте экономики, из них 12 компаний занимались созданием станций приема ДЗЗ (groundstation).

В Китае действует мощная государственная программа дистанционного зондирования Земли, включающая 47 основных спутников серии:

• Huanjing ("Окружающая среда"),
• Haiyang ("Океан"),
• Gaofen ("Высокое разрешение"),
• Yaogan ("Дистанционное зондирование").

В серии Yaogan с 2006 по март 2023г было запущено более 80 КА ДЗЗ.

Большинство данных с этих спутников недоступны для общественности или для коммерческого заказа. Все данные этих государственных программ контролируются департаментами и институтами внутри правительства КНР.

Основные технические возможности земных станций заключаются в следующем:

1. Система приема данных способна принимать спутниковые данные нисходящей линии связи в S, X и Ka диапазонах. В качестве основного технического показателя скорость приема данных составляет до 2 * 600 Мбит / с (X диапазон) и 4*1,5 Гбит / с (Ka диапазон), что является передовым показателем в мире. Система также способна отслеживать и быстро захватывать высокодинамичные спутниковые сигналы с низким уровнем шума.
2. Система записи данных способна записывать, передавать и быстро отображать данные в режиме реального времени со скоростью записи данных до 6000 Мбит/с.
3. Система передачи данных состоит из пяти высокоскоростных каналов передачи данных между наземными станциями Миюнь, Каши, Санья, Куньмин, Северный полюс и штаб-квартирой в Пекине с пропускной способностью 10000 Мбит / с, 622 Мбит / с, 622 Мбит / с, 200 Мбит/ с и 450 Мбит/ с соответственно для обеспечения скорости передачи данных.
4. RSGS владеет несколькими комплектами зарубежных спутниковых систем обработки данных, информационные продукты которых соответствуют международным стандартам качества и спецификациям.............
5. Также RSGS предоставляет несколько видов услуг спутниковой передачи данных, таких как онлайн-запрос архивных данных, обработка заказов на продукцию, загрузка и доставка информационных продуктов и т.д. Он управляет более чем 3,6 миллионами страниц исторических архивных данных каталога и онлайновыми архивными данными стандартных продуктов объемом более 230 ТБ.
6. RSGS может создать виртуальную наземную станцию (система SatSee) для пользователей, особенно из соседних стран. VGS способен предоставлять пользователям изображения quicklook в полном разрешении, близкие к реальному времени, со спутниковых данных дистанционного зондирования, полученных RSGS.
7. Система управления эксплуатацией управляет более чем 30 китайскими и зарубежными спутниками наблюдения за Землей на полярной орбите, геостационарными спутниками наблюдения за Землей и спутниками космической науки путем мониторинга, планирования и управления их системами приема, записи и передачи данных, а также статусом миссии и выполнением работ.

Коммерческие ЗС Китая и их технические характеристики

Появилось большое количество инновационных предприятий, специализирующихся на исследованиях и разработках коммерческих спутников, а также на их использовании, таких как Chang Guang Satellite Technology Co., Ltd. (CGSTL), Zhuhai Obita Aerospace Technology Co., Ltd. (Obita), Beijing Space View Technology Co., Ltd. (BSVT) и 21st Century Aerospace Technology Co., Ltd. (21AT), и др. Такой подход способствует развитию коммерческих спутниковых группировок, прежде всего, со сверхвысоким пространственным разрешением, востребованном на международном рынке ДЗЗ. В настоящее время коммерческие спутниковые группировки дистанционного зондирования высокого разрешения в Китае, построенные за счет негосударственного финансирования, в основном включают TripleSat, Jilin, Zhuhai и SuperView и др. Jilin-1 - первая по-настоящему независимая серия коммерческих спутников дистанционного зондирования земли в Китае, с разрешение 30 см/пиксель. У всех этих компаний грандиозные планы по расширению группировки КА.

В таблице, представлены основные коммерческие компании Китая, выходящие на внешний рынок ДЗЗ.

Многие китайские коммерческие спутниковые компании в первый период своего развития осуществляли деятельность во всех спутниковых секторах, включая производство спутников, их эксплуатацию, создание земные станций приема и управления, создание программного обеспечения, сервисов с применением данных ДЗЗ. Поскольку отсутствовала космическая инфраструктура для коммерческого использования, первые коммерческие спутниковые компании не смогли передать на аутсорсинг ни один из видов своей деятельности. По мере развития коммерческой космической отрасли в Китае существующие спутниковые компании поняли, что у них нет капитала для строительства своих собственных земных станций, потому что стоимость строительства земных станций требовало больших инвестиций в сравнении с прогнозируемыми доходами от продажи космических снимков. Это создало спрос на аутсорсинг ЗС и обслуживания TT&C (Telemetry, Tracking and Command - телеметрия, передача и управление), что привело к росту специализированных стартапов, кто пытался заполнить этот недостающий сегмент рынка.

По данным китайских космических экспертов, по состоянию на 2022г около 12 компаний занимались и разрабатывают услуги TT&C, рекламируя себя в основном как поставщиков решений TT&C.

Другие компании, в этом сегменте, предоставляют собственные ЗС в качестве услуги, но услуги ЗС не являются их основным бизнесом. Например, 21AT владеет и управляет ЗС в Пекине и обслуживает несколько иностранных спутников, но услуги ЗС не являются ее основным бизнесом.

Эти поставщики услуг TT&C имеют бизнес-модели, схожие с моделями Kongsberg Satellite Services (KSAT) и Swedish Space Corporation (SSC). Эти две компании до 2021-22г сотрудничали с другими китайскими компаниями для получения доступа к ЗС в других странах мира.

До 2021-22г китайских космических компаний рассматривали KSAT и SSC как потенциальных партнеров. По состоянию на 01.2024 китайские компании рассматривают KSAT и SSC как конкурентов, а не как партнеров. Помимо экономических причин, в значительной мере это объясняется нарастающими политическими противоречиями между блоком НАТО и Китаем. Большинство новых китайских компаний либо уже построили, либо планируют построить свои собственные земные станции (GuiderStar n.d.). Некоторые китайские производители спутников также производят оборудование для ЗС, которое они могут продавать этим коммерческим поставщикам услуг TT&C.

Сердце китайской индустрии TT&C находится в Сиане (Xi’an), где расположен крупнейший объект Китайского Главного управления запуском и слежением за спутниками (CLTC), который служит главным национальным центром TT&C для космических миссий. Когда спутники или другие объекты запускаются, или когда им нужно получить данные, часто они проходят через CLTC в Сиане.

Наиболее примечательными являются Satellite Herd (航天驭星) и Tianlian TT&C (天链测). Satellite Herd захватил 80 процентов внутреннего коммерческого рынка, обслуживая 24 коммерческих спутников. Имеет собственный завод по созданию ЗС.

По состоянию на начало 2022 года у этих коммерческих компаний TT&C было очень мало клиентов, поскольку большинство из них еще не имеют инфраструктуры для обслуживания спутниковых компаний. Их текущими клиентами являются в основном новые коммерческие спутниковые компании и университеты. Клиентская база для отрасли TT&C должна расти по мере того, как коммерческие спутниковые компании развиваются, и все больше спутников запускается на орбиту. Для коммерческих спутниковых компаний с планами создания мега-констелляций и глобального покрытия, могут обеспечить доступ к иностранным пользователям. Однако здоровье коммерческой отрасли TT&C будет зависеть от роста коммерческой спутниковой индустрии в Китае. В результате, эти новые TT&C также нацелены на иностранных клиентов, чтобы увеличить свою клиентскую базу.

Планируя строительство ЗС по всему миру, эти коммерческие компании TT&C компании не только обеспечат китайским клиентам доступ к зарубежным рынкам связи рынки, но и обеспечат иностранным клиентам доступ к китайскому рынку спутниковой связи. Поскольку большинство иностранных провайдеров услуг TT&C не имеют.

Китайским коммерческим компаниям, имеющим свои TT&C, международные компании (по соглашению) предлагают свои требования по приему информации ДЗЗ, в частности:

Но китайское правительство не будет легко разрешать иностранным компаниям строить свои собственные земные станции в Китае. Коммерческие компании, имеющие доступ к земным станциям в Китае, обслуживают исключительно китайских пользователей.

Коммерческая космическая индустрия Китая за последние 5 лет стала центром внимания всего мира и ключевым словом в развитии космической промышленности Китая в последние годы. Благодаря низкому техническому порогу и простоте сетевого взаимодействия, спутники дистанционного зондирования стали самой быстрорастущей категорией спутников в Китае в коммерческой космической промышленности, что непосредственно ведет к X-диапазону, традиционному диапазону передачи данных для спутников дистанционного зондирования. Но традиционный диапазон передачи данных спутников дистанционного зондирования быстро насыщается в геометрической прогрессии. Такая ситуация заставляют передачу данных на ЗС сместиться к диапазону Ka с более высокой частотой и более широкой полосой пропускания. И китайские коммерсанты ЗС готовы предложить технические решения и инвестиции.

Государственная сеть ЗС Китая

Китайская государственная сеть земных станций спутников дистанционного зондирования была создана в 1986 году. В настоящее время она имеет три главные приемные станции на севере, западе и юге Китая способные принимать данные с 20 международных и более 40 отечественных спутников наблюдения Земли (EO), охватывающих всю территорию Китая и 70% Азии.

Более того, китайские земные станции диаметром менее 5 метров распределены по всей территории материкового Китая и решение передачи данных в режиме близком к реальному времени является особенно особенно важно для страны.

Топологическая модель передачи данных построена для того, чтобы сократить время передачи данных, учитывая характеристики реагирующих спутников. На основе этой модели в Китае приняты концептуальные три области:

• Для того чтобы быстро предоставить результаты наблюдений, следует выбрать кратчайший путь из дополнительных путей передачи данных для каждой цели.
• Спутники представляют собой ограниченные ресурсы, которые должны использоваться максимально эффективным образом, чтобы удовлетворить большое количество запросов потребителей.
• Все ограничения спутниковых ресурсов должны соблюдаться, чтобы снизить риск для платформы.

RSGS функционирует под руководством Центра наблюдения Земли и цифровой Земли (CEODE) Китайской академии наук (CAS), имеет возможность принимать данные с международных и отечественных спутников. Центр может предоставить полный спектр снимков высокого и низкого разрешения, а также продукты оптического и радиолокационного изображения, по существу реализуя цель создания всепогодного, 24-часового, многоразрешающего, космического центра наблюдения Земли (EO) - информационного центра в Китае.

Сейчас это объединённый Китайский центр спутниковых данных и применения ресурсов (CRESDA) в составе Национального центра спутниковой метеорологии (NSMC), Центра космического наблюдения Земли (EO) и Национальной службы применения спутниковых данных об океане (NSOAS).

Китай построил сетевую операционную систему для получения спутниковых данных дистанционного зондирования на базе современных облачных и IT технологий.

Сетевой алгоритм взаимодействий ЗС на рисунке, ниже.

Итак, система станций приема данных распределена по трем станциям приема. Ее основное оборудование включает антенны, системы управления и слежения, демодуляторы и системы записи.

Станция Миюн имеет четыре антенны среднего и большого размера, с антенной диаметром 10, 11, 6 и 12 м (в порядке убывания времени их строительства).

Обе станции Станции Кашгар и Санья имеют по две антенны с диаметром 12 м. Рабочий диапазон этих антенн - Х-диапазон, а их приемные способности отличаются из-за разной апертуры. Коэффициент усиления этих 12-метровых антенн составляет 35 дБ, и они имеют возможность поляризационного мультиплексирования в Х-диапазоне. В настоящее время все станции имеют возможность принимать данные со скоростью до 800 Мбит/с по двойной нисходящей линии связи.

Характеристики некоторых ключевых параметров 12-метровых антенн:

• Размер рефлекторной антенны: 12 м.
• Радиочастотный (РЧ) диапазон: 89 ГГц.
• X-диапазон G/T при 58: 35 дБ/К.
• Хранение нескольких проходов спутников и планирование спутников.
• Высокоэффективный рефлектор, сформированный специально для дистанционного зондирования.
• Возможность автоматического слежения в диапазоне S/X Omni semisphere.
• Моторизованный, наклонный, железнодорожный пьедестал устраняет "замочную скважину".
• Дисплей с движущимся окном в реальном времени.
• Передача данных в реальном времени в центр обработки данных.
• Двухполяризационный канал с высокой поляризационной изоляцией.
• Демодуляторы и синхронизаторы битов с высокой скоростью передачи данных, скорость передачи данных до 2*450 Мбит/с.

Новые ЗС (запущенные в работу в 2022 году) и планируемые.

Существует централизованная архитектура мониторинга и управления.

Штаб-квартира CEODE расположена в Пекине. В настоящее время пропускная способность между станцией Миюнь и CEODE составляет 1 Гбит/с, а со станций Кашгар и Санья - 155 Мбит/с.

Пропускная способность каналов передачи данных будет расширена до 10 Гбит/с, 622 Мбит/с, и 622 Мбит/с, соответственно.

Система управления и мониторинга приема данных отвечает за обработку система управления спутниковым программированием и единым планированием наземных ресурсов приема данных. Ее основными функциями являются получение сформированных задач, прием данных планирование работы системы и контроль качества данных. Она также контролирует рабочее состояние системы приема данных и бизнес-потоки в режиме реального времени, обновляет и обобщает информацию о состоянии оборудования в системе приема данных, обновляет и обобщает информацию о состоянии оборудования в системе приема данных, а также предоставляет отчеты о выполнении задач.

Поскольку серия спутников ДЗЗ в ближайшие 10 лет Китая будет увеличина до 400 КА, запуск шаг за шагом, в том числе спутники для изучения ресурсов, спутники для изучения окружающей среды, спутники для съемки и картографирования, земные станции спутников дистанционного зондирования будут получать и обрабатывать еще больше и больше данных с большего количества спутников. Для того чтобы решить эту задачу, необходимо провести некоторые усовершенствования сети ЗС. Скорость нисходящей передачи данных, которую может обрабатывать система приема, должна достигать 2,5 Гбит/с.

Например, скорость сбора данных спутников CSG (COSMO-SkyMed, второе поколение) уже может достигать 2х1,2 Гбит/с, в то время как скорость передачи данных и емкость бортового хранилища составляют всего 2 х 260 Мбит/с и 1500 Гбит соответственно.

Поэтому, на повестке дня стоит вопрос сжатия изображений. С развитием бортового алгоритма сжатия изображений и аппаратного дизайна, модуль сжатия изображений стал незаменимой полезной нагрузкой спутников дистанционного зондирования Земли китайских КА ДЗЗ в 2023 году. Например, модуль сжатия изображений может обеспечить семь различных коэффициентов сжатия степени сжатия: 10:10 (без сжатия), 10:6, 10:5, 10:4, 10:3, 10:2 и 10:1. Существует два класса методов сжатия изображений: сжатие без потерь и сжатие с потерями. Как правило, известно, чем больше коэффициент сжатия тем больше информации теряется при сжатии.

Наконец, исследуется влияние ресурса хранения данных на информационную емкость, и разница между информационной емкостью и традиционной коммуникационной емкостью. Информационная и коммуникационная емкости варьируется от 30 Гбит до 180 Гбит. Как можно заметить, коммуникационная емкость не меняется в зависимости от емкости ресурсов хранения, поскольку не учитывает влияние ресурсов хранения. В частности, когда допустимая задержка мала, информационная емкость имеет тенденцию к насыщения после короткого периода почти линейного роста. Это происходит потому, что в этом случае только данные, полученные от наблюдательных целей вблизи ЗС, имеют возможность быть загружены, необходимый объем памяти очень ограничен. Когда допустимая задержка велика, информационная емкость имеет почти линейный рост с возможностью коммуникационного ресурса в течение более длительного периода, а затем стремится к насыщению. Это происходит потому, что в этом случае большое количество данных может быть доставлено через парадигму хранения-передачи, поэтому требуется большой объем памяти.

Для обеспечения непрерывного контакта со спутником на всей его орбите часто используются дорожно-мобильные системы ЗС и специально оборудованные корабли. А Китай арендует или строит ЗС за пределами своей территории для обеспечения покрытия. Например, широко известный проект с Бразилией CBERS.

Отдельно, несколько слов о военных китайских ЗС.

Специально связанных с обороной в 2022 году находится на орбите 45 китайских КА связанных с 23 ЗС на континенте и за рубежом.

Но трудно быть уверенным в количестве китайских военных спутников и ЗС, из-за завесы секретности Пекина, окружающей его космические усилия национальной безопасности. Например, восемь спутников Shiyan были успешно запущены на низкую околоземную орбиту в 2022 году якобы с неизвестными миссиями. «Спутники Shiyan («Тестовые») — это прикрытие для различных китайских правительственных спутников».

Однако, понятно, что китайские военные вложили значительные средства в разработку комплексной сети спутников, чтобы обеспечить Народно-освободительную армию возможностями, необходимыми для наблюдения и связи. Эти спутники бывают четырех основных типов: Yaogan для разведки, Beidou для навигации, Tianlian для связи и Shijian для исследований.

«Космическо-земная интегрированная информационная сеть» (tiandi yitihua xinxiwangluo, SGIIN) Китая - этот «мегаинженерный проект» отражает «Национальные стратегические намерения Китая» с конкретной целью «содействовать всесторонней интеграции космических информационных сетей, будущих сетей Интернета и мобильной связи» к 2030 году. По существу, военный проект. Наземный сегмент космических сетей состоит из взаимосвязанных наземных узлов, включая шлюзовые станции и информационные порты, которые связаны как со спутниковыми узлами (в космосе), так и с наземными сетями (на Земле) (т. е. сетями мобильной связи, беспроводным интернетом). Важно отметить, что наличие космических сетей в SGIIN избавляет Китай от необходимости строить разветвленную сеть земных станций по всему миру, поэтому для обеспечения глобального покрытия потребуется всего несколько локальных земных станций. Военные Китая играют ключевую роль в строительстве этой сети.

Одновременно военные разрабатывают новые земные станции в Антарктиде для поддержки своей спутниковой деятельности и сбора данных. В Южной Америке с КНР связано 11 космических объектов — больше, чем у любого другого иностранного боевого командования.

Много шуму в Пентагоне наделала военная ЗС Китая в Аргентине. В районе Патагонии (Аргентина), Патагонская станция находится в ведении Китайского генерального управления по запуску и отслеживанию спутников (CLTC), который подчиняется Силам стратегической поддержки НОАК. По состоянию на 22.04.2024г Китайская сторона лишена возможности использовать созданную за счет китайского финансирования инфраструктуру ЗС приема ДЗЗ в Аргентине, что стало одним из первых распоряжений нового Президента Аргентины Хавьера Милей.

Китайские операции в Арктике, демонстрируют военный интерес. Китай ранее возможность использования ЗС приема ДЗЗ в Кируне (Швеция), Кархолле (Исландия), Ню-Олесунне (Шпицберген) и Лонгйире (Шпицберген), а также планировал открыть станции в Финляндии (Соданкила)и Гренландии (Нуук). В следствие соответствующих решений НАТО, по состоянию на 22.07.2024г Китайская сторона лишена возможности использования вышеуказанных ЗС приема ДЗЗ.

Как всегда, трудно провести четкую грань между гражданской и военно-политической деятельностью Китая в этом регионе, но установлена связь между созданием наземных станций в Арктике и китайскими военными и это документальныq факт.

Учетный лист китайских ЗС представлен ниже.

Месторасположение китайских ЗС приема ДЗЗ с координатами

Stations Within China

Organization Location Coordinates

China Satellite Launch and Tracking Control General Department (CLTC)

Beijing headquarters 39.962253, 116.385927

China Satellite Maritime Tracking and Control Department (Base 23)

Jiangyin, Wuxi, Jiangsu Province 31.942827, 120.288723

Unconfirmed Affiliation SSF Early Warning / Space Tracking Large Phased-Array Radars

LPAR, Yiyuan County [沂源县], Shandong Province 36.024856, 118.092048

LPAR, Lin’an District [临安区], Zhejiang Province 30.286567, 119.128608

Beijing Aerospace Flight Control Center

Headquarters 40.071983, 116.256847

Xi’an Satellite Control Center (XSCC) (Base 26)

Changchun Station [长春站], Changchun, Jilin Province 43.725332, 125.540836

Qingdao Station [青岛测控站], Qingdao, Shandong Province 36.194830, 120.302880

Nanning Station [南宁测控站], Nanning, Guangxi Province 22.888060, 108.304440

Menghai Station [勐海测控站], Menghai County, Yunnan Province 21.946553, 100.452665*

Yao’an Substation [63760部队姚安分站], Yao’an, Yunnan Province 25.489181, 101.169445*

Lingshui [陵水测控站], Lingshui, Hainan Province 18.439798, 109.874072

Jiamusi Station (LPAR Sub-Station), Huanan County, Heilongjiang 46.528092, 130.755276

Weinan Tracking Station [渭南测控站], Dongyuan, Shaanxi Province 34.467904, 109.544941

Zhanyi Station [沾益(测控)站], Zhanyi County, Yunnan Province 25.638159, 103.715123

Mobile Tracking & Recovery Department [活动测控回收部], Weinan, Shaanxi Province 34.503420, 109.416442 *

1st Mobile Station, Weinan, Shaanxi Province 34.482661, 109.487657

2nd Mobile Station, Hetian, Xinjiang AR 37.164167, 79.871307 *

3rd Mobile Station (main base) 42.039565, 111.534044

Deep Space Network (under Xi’an SCC)

Jiamusi, Heilongjiang Province 46.493403, 130.770409

Kashgar, Xinjiang AR 38.423420, 76.712207

Neuquén, Argentina -38.191439, -70.149627

Jiuquan Satellite Launch Center (JSLC) (Base 20)

Jiuquan Satellite Launch Center [酒泉卫星发射中心], Alxa, Inner Mongolia AR 40.983507, 100.206390

Secondary landing site [副着陆场] 40.536242, 101.022394 *

Dashuli Radar Tracking Station [大树里雷达测量站] 40.722291, 99.992276

U/I optical tracking station [光学测量站点] 41.326159, 100.365313*

U/I telemetry station 41.103952, 100.279730*

Large Phased Array Radar (LPAR) Korla, Xinjiang AR 41.641194, 86.236749

Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC) (Base 25)

Taiyuan Satellite Launch Center [太原卫星发射中心], Kelan County, Shanxi Province 38.848333, 111.610278

Telemetry station 38.808858, 111.611199

China’s Ground Segment

80

Dongfang Aerospace Port [东方航天港], Haiyang, Shandong Province 36.672862, 121.235374

Unit 63726 (possible) LPAR station [XL-3208雷达站], Kongtong Dist., Gansu Province 35.483025, 106.571871

Main radar tracking station [阳曲站], Yangqu, Shanxi Province 38.016892, 112.636536

Mobile radar station, 6th dui, Yinchuan, Ningxia AR [宁夏银川] 38.494519, 106.277348 *

Xingxian Station [兴县站] 38.507539, 110.920224 *

Xichang Satellite Launch Center (XSLC) (Base 27)

Xichang Satellite Launch Center [西昌卫星发射中心] Liangshan Yi Autonomous Prefecture,

Sichuan Province

28.245963, 102.028178

Niutoushan tracking station [牛头山观测站/牛头山测控点] 28.196568, 102.069191

Tracking station 27.911767, 102.209881*

Yibin Satellite Observation and Measurement Station [宜宾测量站], Yibin, Sichuan 28.743607, 104.611790

Yibin Barracks 28.764813, 104.641389

Baita Mountain, Yibin possible auxiliary station 28.775649, 104.634663 *

Guiyang Observation Station [贵阳观测站] in Huaxi County, Guizhou 26.409398, 106.670273

Wenchang Spacecraft Launch Site (WSLC) (Under Xichang SLC)

Wenchang Spacecraft Launch Site [文昌航天发射场], Wenchang, Hainan Province 19.652510, 110.938741

Tongguling tracking station [铜鼓岭测控点] 19.639694, 111.029314

Paracel Islands tracking station [西沙测控站], Duncan Island

[三沙市西沙群岛琛航岛]

16.451586, 111.713916

Unidentified / Possible Space Tracking or Missile Instrumentation Sites

Possible (PLAAF) LPAR Hui’an, Fujian Province [福建省泉州市惠安县] 25.126471, 118.751507

Aerospace Information Research Institute (AIR)

Kashgar Station 39.504344, 75.930372

Miyun Station 40.451465, 116.858186

CAS National Astronomical Observatories of China [国家天文台]

Beijing Observatory Station, Miyun, Beijing 40.557929, 116.976632

Changchun Satellite Observatory [长春人造卫星观测站] 43.790677, 125.443823

Possible Substation 43.793982, 125.458251

Sheshan Observatory Station [余山站], Shanghai (under Shanghai Observatory) 31.099321, 121.199758

Xinjiang Observatory Nanshan [南山] 43.471881, 87.177425

Yunnan Astronomical Observatory [昆明] 25.027370, 102.795947

National Satellite Meteorological Center [国家卫星气象中心]

National Satellite Meteorological Center Headquarters, Beijing 39.947675, 116.320940

Beijing Weather Satellite Ground Station [北京气象卫星地面站] 40.050972, 116.276899

Guangzhou Weather Satellite Ground Station [广州气象卫星地面站] 23.164589, 113.338715

Secondary location 23.243476, 113.411842

National Satellite Ocean Application Service [国家卫星海洋应用中心]

Lingshui Station, Hainan 18.490251, 109.931629

State Radio Spectrum Management Center [中国无线电管理]

Beijing Station 39.660041, 116.254973

Shaanxi Station 34.528998, 109.098328

Shanghai Station 30.864138, 121.582030

China’s Ground Segment 81

Shenzhen Station 22.579901, 114.499123

Urumqi Station 43.850092, 87.554027

Yunnan Station 24.617104, 102.949126

Communications Stations

Beijing Satellite Communications Earth Station [北京卫星通信地球站] 40.050966, 116.274398

International Stations

Argentina Neuquén -38.192607, -70.148405

Australia Dongara -29.046755, 115.351077

New Norcia -31.0482, 116.191

Brazil Alcântara Launch Center -2.334606, -44.419621

Canada Inuvik 68.319464, -133.552426

Chile Santiago Station -33.150239, -70.667962

Ethiopia Addis Ababa, Entoto Observatory 9.108695, 38.807249

France Kourou, French Guiana 5.222222, -52.773611

Issus Aussaguel, Toulouse, France 43.428655, 1.497401

Kerguelen Station -49.351939, 70.256424

Greenland Kangerlussuaq 67.018341, -50.708817 *

Nuuk 64.182770, -51.733997 *

Kiribati Tarawa - No longer active 1.356354, 172.932916 *

Kenya Malindi -2.996044, 40.194204

Namibia Swakopmund -22.574645, 14.548539

Norway Arctic Yellow River Station [黄河站], Ny-Ålesund, Svalbard 78.9232, 11.9345

Svalbard Satellite Station 78.230302, 15.395534

Pakistan Karachi, Dehmandro 25.193106, 67.099325

Spain Maspalomas Station 27.7633, -15.6342

South Africa Hartebeesthoek satellite ground receiving station -25.890095, 27.685227

Sweden Kiruna 67.881219, 21.061046

Chinese Scientific Stations in Antarctica

Great Wall Station [长城站] -62.216838, -58.961855

Kunlun Station [昆仑站] -80.41734, 77.116449

Taishan Station [泰山站] -73.85, 76.966667

Zhongshan Station [中山站] -69.373587, 76.37165

При необходимости, у ООО «ГЕО Иннотер» есть подробное описание каждой ЗС Китая.

Краткое описание типов ЗС Китая

На китайском рынке предлагаются мобильная ЗС и в транспортном варианте.

Интегрированная мобильная земная станция, поддерживающая измерение и управление коммерческими спутниками в X-диапазоне и прием низкоскоростной передачи данных.

Функции.

Источник питания можно заменить вручную, работая в основных частотных диапазонах, таких как L\C, а также его можно настроить для одновременной работы в двухчастотном режиме в соответствии с требованиями заказчика; Антенна имеет высокую эффективность, низкий уровень боковых лепестков, хорошие электрические характеристики, а режимы поляризации передачи и приема можно переключать; Антенны диаметром 1,2 м, 1,8 м и 3 м. Парабола изготовлена из углеродного волокна, обладающего высокой точностью и малым весом. Другие диаметры и материалы антенн также могут быть изготовлены по индивидуальному заказу. Антенна диаметром менее 1,8 метра обладает высокой портативностью и 1-2 человека могут выполнять различные задачи переносным способом, антенна диаметром 3 метра может перемещаться и 3-4 человека могут выполнять мобильный маневр. Легкая конструкция, низкое энергопотребление оборудования, возможность питания от портативного бензинового двигателя, батареи и т. д., возможность оснащения небольшими продуктами спутниковой связи или многомодовыми агрегационными коммуникационными продуктами для передачи данных в режиме реального времени; Поддержка автоматической коррекции ориентации на север, быстрого выравнивания и других возможностей портативной мобильности.

Поддержка питания от аккумуляторной батареи электромобиля 48 В

Реализуйте быстрое выравнивание и поиск севера.

Легко транспортируется, быстро складывается и разбирается

Земная станция транспортного средства

Описание:

Функции спутниковой телеметрии, дистанционного управления, измерения скорости, измерения расстояния, отслеживания, передачи данных с высокой скоростью передачи данных, приема, хранения и пересылки данных, а также могут быть расширены для полного приема телеметрии S-диапазона.

Функции:

• Использует метод загрузки «одна машина — одна станция» и имеет такие функции, как автоматическое развертывание и снятие одной кнопкой, автоматический поиск на север, независимое позиционирование и автоматическое выравнивание кузова.
• Может принимать двухдиапазонные стандартные и некогерентные сигналы измерения и управления с расширенным спектром S/X по нисходящей линии связи.
• Способен принимать сигналы спутниковой передачи данных Х-диапазона по нисходящей линии связи.
• Имеет функции приема команд управления, кодирования команд и модуляции и передает модулированные команды по каналу восходящей линии связи.
• Имеет двухдиапазонное измерение и контроль S/X, а также возможности отслеживания передачи данных, а также функции отслеживания, такие как ручное отслеживание, отслеживание программы и автоматическое отслеживание.
• Имеет функцию приема сигнала GPS/Beidou и внешнего сигнала времени IRIG-B (AC/DC), а также генерирования системы местного времени и стандарта частоты.С функцией автоматической коррекции фазы.
• Имеет такие функции, как прогнозирование орбиты, планирование миссии, переключение между несколькими спутниками и автоматическая работа.
• Имеет функции оперативной и постобработки, отображения и печати данных телеметрии.
• Он имеет функцию самопроверки оборудования с обратной связью и предоставляет статистику тестирования частоты ошибок по битам телеметрии, статистику потери кадров и ошибок кадров.

Миниатюризация, высокая степень интеграции, быстрое расширение и свертывание. Обобщенная, стандартизированная и модульная конструкция значительно уменьшает объем оборудования. Автоматическое складывание и раскладывание поверхности антенны «одной кнопкой», автоматическое выравнивание большой пластины и технология определения севера значительно улучшили возможности быстрого реагирования системы и возможности мобильного развертывания.

Многофункциональная интеграция измерения и управления и приема данных дистанционного зондирования интегрирована, а прием и обработка данных ракетной телеметрии могут быть расширены для удовлетворения требований разработки многофункциональной и эффективной интеграции будущего оборудования.

Конструкция системы сосредоточена на автоматическом мониторинге и управлении, автоматическом управлении операциями, автоматической калибровке, автоматическом захвате и отслеживании, автоматической диагностике неисправностей и других функциях для повышения уровня автоматизации системы.

Виртуальный прием информации ДЗЗ от китайских КА

Существенно, что в Китае между ЗС и КА уже осуществляется и предлагается «виртуальный» прием информации ДЗЗ.

Формы продукции включают продукты виртуальной приемной станции и продукты прямой приемной станции, причем продукты виртуальной приемной станции основаны на продуктах дистанционного зондирования.

При поддержке отраслевой облачной базы it pro предоставляет интерактивные и быстрые клиентские услуги по сбору данных через выделенные оптоволоконные линии и Интернет.

Прямая приемная станция prod- инструкция по загрузке данных upload uct - это продукт, который предоставляет пользователям набор независимых быстрых продуктов- расширенные возможности обслуживания - от приема спутниковых данных до их обработки.

Данные принимаются и обрабатываются в China Siwei, и они могут передаваться на устройства пользователей по выделенным волоконно-оптическим линиям, облачным выделенным линиям и Интернету. Основными задачами службы являются регулярный мониторинг, регулярное обследование и картографирование, реагирование на чрезвычайные ситуации и другие потребности в сборе данных.

Сцена обслуживания. Ориентирована на зарубежных пользователей китайских КА ДЗЗ, пользователей с независимыми возможностями приема и пользователей, предъявляющих высокие требования к своевременности предоставления услуг передачи данных.

Создавая продукты для станций прямого приема, можно максимально повысить своевременность предоставления услуг передачи данных.

Для пользователей, у которых есть оперативные потребности в использовании изображений дистанционного зондирования, она включает в себя многие области сельского хозяйства, лесного хозяйства, охраны водных ресурсов, земельных ресурсов, городского строительства, экологической обстановки, предотвращения стихийных бедствий и применения в национальной обороне.

Создавая виртуальные приемные устройства, можно обеспечить гарантии ежедневного доступа к данным.

Использование Ka диапазона для приема информации ДЗЗ с КА Китая

Началось создание приемо-передающей аппаратуры Ka диапазона в качестве диапазона передачи данных спутников дистанционного зондирования. Тестовые испытания для ЗС Китая. Проведено натурное исследование и тестовые испытания выбора диапазона частот.

С точки зрения аспектов характеристик Ка диапазона, заполнений спутниковых сетей резерва и совместимости с одночастотной системой IMT этот диапазон наиболее подходящий и достаточный для передач изображений ДЗЗ без сжатия.

Учитывая, что объем данных, передаваемых спутниками дистанционного спутниками дистанционного зондирования, обычно требуется более широкая полоса пропускания для достижения более высокой скорости передачи данных. В то время как диапазон S в основном используется в задачах TT&C спутниковых систем, трудно одновременно выполнять приложения по передаче данных на землю. Поэтому основным частотным диапазоном для передачи данных передачи данных спутниковых систем дистанционного зондирования является диапазон X, т.е. диапазон 8025-8400 МГц.

Как видно из таблицы 1, диапазон X, используемый в службе спутников для исследования Земли как видно из таблицы выше, диапазон X, используемый в спутниковой службе EO, относится к 8025-8400 МГц полосе частот, что составляет 375 МГц. В то время как диапазон Ка - cпутниковая служба исследования Земли (Таблица 2) относится к полосе 25,5-27 Ггц полоса пропускания, в общей сложности 1500 МГц, что в четыре раза больше, чем в полосе X.

Задача перед разработчиками КА и ЗС Китая поставлена:

1) Способствовать развитию индустрии устройств Ка диапазона и ускорить применение Ка диапазона в практических системах. Хотя по сравнению с традиционным Х-диапазоном, Ка-диапазон имеет много проблем, таких как высокие потери при передаче, сильный дождь затухание и незрелые устройства, эти проблемы будут одна за другой в ближайшем будущем с быстрым развития Ка диапазона в спутниковых системах. Пользователи спутниковых систем дистанционного зондирования (особенно коммерческие) могут начать проводить исследования и применять передачу данных в диапазоне Ка заранее.

2) Объявить о предоставлении спутниковой службы для исследования Земли в диапазоне Ка спутниковой сети на ранней стадии.

В настоящее время количество заявок на создание спутниковых сетей Ка-диапазона зарегистрированных в базе данных МСЭ, не так велико. Если у отечественных китайских операторов спутниковых сетей ДЗЗ есть потребность в применении диапазона Ка для передачи данных в предлагаемой научной спутниковой системе, они должны как можно скорее заявить в МСЭ о подаче заявок на создание спутниковой сети в Ка диапазоне, чтобы обеспечить получение частотных ресурсов при развертывании реальных систем.

3) Влияние развития системы IMT предполагается ускоренным при текущем состоянии проблем с передачей изображений должно быть полностью при развертывании земных станций спутниковых систем дистанционного зондирования спутниковых систем.

Результаты моделирования показывают, что помехи от системы IMT земным станциям находится в пределах критериев совместного использования, а система IMT использует 25,5-27 ГГц. Система IMT использует 25,5-27 ГГц только в качестве дополнения к зоне "горячего пятна области, которая географически изолирована от зоны обслуживания земной станции. Однако, в худшем случае, максимальное защитное расстояние между базовыми станциями системы IMT и земными станциями по-прежнему составляет до 7 километров. Поэтому, когда пользователи спутниковых систем дистанционного зондирования развертывают земные станции станции, они должны запросить мнение национальной администрации по радиосвязи, чтобы обеспечить достаточную защиту между базовыми станциями и земными станциями. Это необходимо не только для того, чтобы избежать вредных помех от системы IMT, но и для обеспечения нормального использования земных станций.

Заключение

1. С помощью зарубежных технологий создания и приема сигнала и информации ДЗЗ Китай прогрессивно освоил свои земные станции и успешно предлагает их на внешнем рынке.
2. Идет разработка перспективных ЗС Китая со скоростью приема информации с орбиты до 1.5 Гбит/с.
3. Рост пусков КА ДЗЗ Китая выявил проблему нехватки ЗС приема.
4. Китайские коммерческие компании по изготовлению ЗС приема информации ДЗЗ и провайдеры ДЗЗ нацелены на диаметр антенн 1-5 метров.
5. Китайской стороне в настоящее время крайне не хватает ЗС приема и управления КА ДЗЗ в районе заполярного круга, что дает хорошие переговорные позиции российским компаниям.
6. Результатом проводимой агрессивной политики блока НАТО стало лишение китайской стороны использования ЗС приема ДЗЗ в странах членах и союзниках НАТО.

ООО «ГЕО Иннотер» по состоянию на 22.04.2024г успешно консультирует китайские компании и готовит их выход на российский рынок ЗС приема данных ДЗЗ. В соответствии с реализуемым Контрактом, планируемая дата начала функционирования парка ЗС приема данных ДЗЗ с китайских КА ДЗЗ в РФ не ранее 2025Q2.