遥感卫星SC-FDE数据传输系统的研究

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OFDM与SC-FDE调制技术在飞行试验中的应用前景

OFDM与SC-FDE调制技术在飞行试验中的应用前景郭世伟;刘丹;霍建华【摘要】现行飞行试验多采用频谱利用率较低的PCM/FM调制方式传输遥测数据，而飞行试验时需传输的数据量与日俱增，亟需扩展遥测频段及采用更高效的调制方法以应对飞行试验的任务需求与频谱资源紧张的矛盾。

在研究飞行试验遥测信道的传输特性的同时，分析了具有较高频谱效率、较高抗干扰能力的OFDM和SC⁃FDE调制技术在飞行试验遥测数据传输中的应用前景。

%The lower spectral efficiency PCM / FM modulation mode is used in current flight test to transmit telemetry data. However,since the data needed to be transferred during the test flight has increased rapidly,it is need to expand the telemetry frequency band and use more efficient modulation mode to deal with the contradiction between flight test requirements and spec⁃trum resource constraints. In this paper,while investigating the transmission characteristics of flight test telemetry channel,the application prospect of OFDM and SC⁃FDE modulation technologies which have high spectral efficiency and high anti⁃jamming capability in flight test telemetry data transmission is analyzed.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P62-65)【关键词】飞行试验;遥测传输;OFDM;SC-FDE【作者】郭世伟;刘丹;霍建华【作者单位】中国飞行试验研究院测试所，陕西西安 710089;中国飞行试验研究院测试所，陕西西安 710089;中国飞行试验研究院测试所，陕西西安 710089【正文语种】中文【中图分类】TN911-34飞行试验遥测传输系统是无线通信系统的一个重要组成部分。

无人机通讯链路系统

（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）：1、项目的立项依据（1）研究意义低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写UA V )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器，是一种由无线电遥控设备控制，或由预编程序操纵的非载人飞行器。

无人机具有机动灵活的特点，它体积小，重量轻，可随时运输和携带。

它对起降的要求低，随时飞降。

无人机一般在云下低空平稳飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。

除了具有广阔的军事应用前景外，用无人机替代有人飞机执行高风险任务，也是当今国际航天领域一个重要发展方面。

特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用，可以预见在未来战场上无人机用途将越来越大，已经成为世界各国武器装备发展的重点。

同时，无人机作为一种技术含量高、使用性能好、发展前景广阔的空中飞行器，在民用领域亦可完成防灾减灾的灾害评估、地质勘测航拍、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻、大型露场演出航拍等多种任务。

但随着机载任务设备（干扰器、雷达等）的不断完善和增加，地面终端与机载平台之间的数据交互量也在也在逐步提高，为了实现数据的可靠交换，提高数据传输速率，必须建立完善的数据链系统。

利用数据链进行通信，具有传输速率快、抗干扰能力强、误码率低等优点。

与传统的通信方式相比，它能极大的提高信息处理能力,并且最大限度的保证信息的完整性。

无人机数据链是无人机系统的重要组成部分,是飞行器与地面系统联系的纽带。

随着无线通信、卫星通信和无线网络通信技术的发展,无人机数据链的性能也得到了大幅度提高。

但是，目前无人机数据链系统采用的调制模式都比较简单，如2FSK、BPSK、OFDM技术、直接扩频技术等，传输速率与抗干扰能力有限；在现代电子战环境下，无人机数据链系统需要进行超大容量的信息传输，针对性的电子干扰信号，以及信息的传输方式，因此，增强抗干扰性能、及时准确的传输数据以及信息传输绕射能力仍然是无人机数据链系统有待解决的重要研究课题。

遥感卫星数据实时处理与网络数传关键技术研究的开题报告

遥感卫星数据实时处理与网络数传关键技术研究的开题报告一、选题背景随着航天技术和遥感技术的不断发展，遥感技术已成为地球科学、国土资源管理、环境监测等领域的重要手段。

而遥感卫星数据的处理与传输则是遥感技术应用的关键环节。

目前，随着卫星技术和通信技术的飞速发展，实时处理与网络数传技术也越来越成为遥感卫星数据处理与传输的重要方向。

二、选题意义- 高效利用遥感卫星数据资源。

随着卫星数据的快速增长，如何高效地利用海量卫星数据资源成为了当前亟待解决的问题。

- 提升数据处理速度和效率。

实时处理与网络数传技术的应用可以大大提高数据处理的速度和效率，缩短信息获取和处理的时间，以更快、更准确的方式获得数据信息。

- 加强国土资源管理、环境监测等领域的数据应用。

遥感卫星数据的实时处理与网络数传技术可以更好地服务于国土资源管理、环境监测等领域，提升数据应用的精度和效果。

三、研究内容1.遥感卫星数据实时处理技术的研究。

研究遥感卫星数据的实时处理算法和技术，以实现对卫星数据的实时处理。

2.遥感卫星数据网络数传技术的研究。

研究基于网络的遥感卫星数据传输技术，以实现对卫星数据的实时传输。

3.实验设计与数据分析。

构建流程和实验平台，进行数据测试和性能评估，以验证算法和技术的有效性和可行性。

四、研究方法1.理论研究。

对遥感卫星数据实时处理与网络数传技术等相关理论进行探究，并结合实际问题进行分析，以提出有效解决方案。

2.实验验证。

构建实验平台，收集相关数据，进行系统测试和性能评估，以验证算法和技术的可行性和效果。

3.模型优化。

基于实验结果，对模型进行修正和优化，提高其准确性和效率。

五、预期成果1.一套完整的遥感卫星数据实时处理与网络数传技术方案。

2.验证实验结果，论文及相关学术论文。

3.开发相应的软件实现遥感卫星数据实时处理与网络数传技术。

六、研究进度安排第一年：1.收集和调研相关文献和资料。

2.梳理遥感卫星数据实时处理与网络数传技术的相关理论。

浅谈遥感卫星数据传输技术

浅谈遥感卫星数据传输技术作者：冯春来源：《中国新通信》2015年第07期【摘要】主要研究遥感卫星数据传输技术，主要从数据获取与传输技术、接口技术两方面进行了研究，遥感卫星数据传输面临着越来越大的工作量，有必要从技术手段上进行突破，提高遥感卫星数据传输性能。

【关键词】遥感卫星数据传输卫星遥感技术不断发展，星载遥感器种类与数量都在不断的增加，传统单一遥感器的数据传输技术无法满足现在技术发展与实际需求，数字技术以及超大规模数字集成电路给数据传输技术的发展带来了新的可能，新型的遥感卫星数据传输技术不断出现。

一、数据获取与传输技术1、数据接收。

数据接收时遥感卫星数据获取与处理技术的第一个环节。

卫星数据接收系统有天线、馈源、天线座、伺服系统、信道、管理监控等部分，主要负责实现卫星跟踪和数据接收。

管理与监控软件要按照业务部门预定的任务计划和接收站位置与卫星轨道参数获得卫星方位信息，并编制接收计划，存在多个接受任务就需要编制接收列队，管理监控软件按照接收列队实现数据接收。

卫星接入接收站天线接收范围，天线馈源、天线座和伺服系统形成工作信号回路，实现信号的接收、放大、变频、处理与天线方位调整。

天线对卫星跟踪稳定之后，开始进行信号的放大、变频、解调、同步处理，输出卫星基带数据，并将其传递给记录设备。

2、数据记录。

数据记录与数据接收是两个联系紧密的环节，数据接收系统捕获的卫星信号通过新到与数据通道开关交送记录系统进行保存。

数据记录主要负责将卫星下行遥感卫星数据存储到设备上，做好遥感卫星原始数据的保存，同时做好后续数据处理的准备工作。

3、数据传输归档。

1.数据传输。

是从接收站到数据中心的数据传输过程，负责将卫星原始数据或者经过处理的数据从各地的接收站集中到数据中心或者机构总部。

数据传输在遥感卫星数据获取中十分重要，现在卫星技术、网络技术发展迅速，卫星运行机构以及地面基站都使用了新的信息传输技术，最常见的是卫星中继技术，通过中继卫星将数据传输给机构总部，不同基站之间通过网络也能够实现数据传输。

航天器动力学环境试验故障诊断专家系统

航天器环境工程第25卷第1期36 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 2008年2月航天器动力学环境试验故障诊断专家系统王婉秋，杨松（北京卫星环境工程研究所，北京100094）摘要：文章概述了对卫星及星上组件进行振动环境试验现有的故障诊断方法，并阐述了建立经济、有效的航天器故障诊断专家系统的重要性。

提出了航天器故障诊断专家系统的研究方案，并通过对卫星结构模型的应用，验证了将小波系数作为故障诊断特征向量的可行性。

利用此系统可在航天器研发过程中提高航天器结构的可靠性，缩减用于排查故障的时间与财力，缩短卫星研制周期。

关键词：专家系统；航天器结构；振动试验；故障诊断中图分类号：TP277；V416.2 文献标识码：A 文章编号：1673-1379（2008）01-0036-051 前言航天器在发射阶段对严酷的动力学环境的适应能力直接关系到飞行任务的成败，因而动力学环境试验对保障航天器的可靠性起着重要的作用。

航天器在例行试验中可能出现多种结构故障，其发生故障的部位、原因及其故障表征暴露形式复杂多样。

航天器在动力学环境试验中出现的结构故障通常通过特征级试验对比等方法进行诊断，但故障定位的工作较为困难。

如果在航天器及其部组件的振动试验中引入故障诊断分析技术，可以实时了解结构在动力学环境下的状况，及时发现结构故障隐患，对其故障形式、故障位置及故障原因进行分析，给出合理解决措施，这样将对卫星的研制起到很好的保证作用[1]。

2 国内外航天器故障诊断技术2.1 国内外技术发展现状(1) 美国美国一直非常重视航天器故障诊断技术，是最早开展故障诊断研究的国家。

在20世纪80年代以前，主要采用状态监测和基于算法的故障诊断，如Woosley 等人研究的太空实验室的太阳帆板和电源系统的监测和控制系统。

在航天飞机方面，Rogers 等人利用人工智能开发工具KEE 和G2开发了一个实时的故障诊断系统，对航天飞机的主发动机进行了诊断。

卫星遥感应用中的数据传输与处理技术研究

卫星遥感应用中的数据传输与处理技术研究卫星遥感成为了人们获取地球信息的重要手段之一，随着技术的发展和数据的广泛应用，数据处理和传输技术也愈发重要。

在卫星遥感中，数据的传输和处理主要涉及到数据采集、数据传输、数据处理和数据存储等方面。

本文将会从这些方面，来探讨现阶段卫星遥感应用中数据传输和处理的技术。

数据采集卫星遥感数据的采集，主要是通过卫星的传感器对地表进行感知。

这些传感器可以分为光学、微波等不同类型。

不同类型的传感器对地表的探测方式和结果也不同，而在数据传输和处理环节中，如何采集感知到的数据，对于数据的准确性和处理效率非常重要。

对于光学传感器而言，其主要通过反射光和发射光两种方式，对地表进行探测。

然而在实际操作中，地表情况复杂多变，因此传感器需要进行合适的预处理，才能够得到更加有用的数据。

比如，要对地表进行不同波段的拍摄，从而获取多维度的数据；同时要进行大气校正，消除大气的干扰；还需要进行轨道校正，确保数据的准确性。

因此，数据处理技术与传输技术在卫星遥感中的重要性不言自明。

对于微波传感器而言，其主要通过微波的电磁波，从而获取地表的信息。

其中微波的电磁波穿透大气层更为容易，因此微波传感器通常被用于记录大气特征，比如温度、湿度、风速等。

在传感器记录的数据中，也需要进行预处理以消除大气、地形和植被的影响。

只有做到了这些，才能够得到更加准确的数据，并进行后续的数据传输和处理。

数据传输数据传输是卫星遥感中需要高效处理的重要问题之一。

数据传输需要快速而且可靠的方式进行，否则数据的传输过程中很容易出现问题。

目前常用的卫星数据传输方式包括激光通信、微波和卫星电视等方式。

其中，激光通信是一种比较新的技术，其优点在于稳定性和高速传输，而缺点则是易受天气和地形的影响。

微波通信则是目前使用最广的传输方式之一，其在信号稳定性和传输速度上优于激光通信。

除了传输方式之外，数据传输还需要考虑数据的压缩和加密等方面。

在传输过程中，通过对数据进行压缩可以节省传输的时间和空间，同时还可以减少数据传输的风险。

一种遥感卫星基于总线通道备份的遥控信息处理系统及方法[发明专利]

专利名称：一种遥感卫星基于总线通道备份的遥控信息处理系统及方法
专利类型：发明专利
发明人：鲁超,潘莉,任放,张新伟,穆强
申请号：CN202010752717.7
申请日：20200730
公开号：CN112054836A
公开日：
20201208
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种遥感卫星基于总线通道备份的遥控信息处理系统，包括：射频接收处理模块、基带信号处理模块、基带信号总线模块、直接指令帧处理模块、间接指令处理模块、指令合路输出模块、注入数据帧处理模块、注入数据信息处理模块、双冗余总线。

本发明利用异构的总线通道，实现星载遥控通道备份，并设计了灵活的通道切换手段，提高了星载遥控信息处理系统可靠性和故障隔离重构能力，进一步提升了遥感卫星连续稳定运行的能力。

申请人：北京空间飞行器总体设计部
地址：100094 北京市海淀区友谊路104号
国籍：CN
代理机构：中国航天科技专利中心
代理人：任林冲
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无人船数据链SC-FDE突发信号载波同步方法

第42卷第1期遥测遥控V ol. 42, No. 1 2021年1月Journal of Telemetry, Tracking and Command January 2021无人船数据链SC-FDE突发信号载波同步方法*祝桂刚1,2，付林罡2，刘建航1，闫朝星2（1 中国石油大学（华东）海洋与空间信息学院青岛 2665802 北京遥测技术研究所北京 100076）摘要：设计了一种适用于无人船组网数据链的SC-FDE突发通信时隙的帧结构，通过计算前导序列和独特字（UW）序列的自相关函数，调整差分相关长度，提出一种适用于多模式帧结构的载波同步方法。

最后，通过仿真评估了所提出算法在不同条件下的有效频偏估计范围、频偏估计精度等性能，为算法工程实现的主要设计参数提供参考。

关键词：SC-FDE；载波同步；无人船；突发通信；频偏估计中图分类号：TN924.2 文献标识码：A 文章编号：CN11-1780(2021)01-0013-06Carrier synchronization method for unmanned surface vehicledata link with SC-FDE burst signalZHU Guigang1,2, FU Lingang2, LIU Jianhang1, YAN Chaoxing2（1.College of Oceanography and Space Informatics, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;2. Beijing Research Institute of Telemetry, Beijing 100076, China）Abstract: Aiming at the characteristics of the unmanned ship data link SC-FDE burst signal communication time slot change, a carrier synchronization method based on variable frame length and frame structure is studied. The autocorrelation function of the preamble sequence and the unique word (UW) sequence in the frame structure is used to complete the carrier synchronization. By designing the optimal differential correlation length, it provides sufficient frequency offset estimation range and higher estimation accuracy, while reducing the carrier computational complexity of the synchronization method. Finally, the performance of the designed carrier synchronization method is simulated in terms of frequency offset estimation range, frequency offset estimation accuracy and differential correlation length.Key words: SC-FDE; Carrier synchronization; Unmanned ship; Burst communication; Frequency offset estimation引言海上无线通信系统中海面信道反射路径影响较大，多径传播造成的频率选择性衰落会严重影响无人船数据链传输信号质量。

航天科技中的遥感数据应用与卫星影像处理技术

航天科技中的遥感数据应用与卫星影像处理技术航天科技的发展为人类带来了许多前所未有的机遇和挑战。

其中，遥感数据应用与卫星影像处理技术在航天科技领域中扮演着重要的角色。

本文将探讨航天科技中的遥感数据应用以及卫星影像处理技术的发展和应用。

一、遥感数据应用1. 遥感数据的概念和分类遥感数据是通过卫星、飞机等遥感平台获取的地球表面信息。

根据获取方式和波段范围的不同，遥感数据可以分为光学遥感数据、雷达遥感数据、红外遥感数据等。

这些数据可以提供地表覆盖、气象、环境等方面的信息。

2. 遥感数据在资源调查中的应用遥感数据在资源调查中发挥着重要作用。

通过遥感技术，可以对土地利用、植被覆盖、水资源等进行监测和评估，为资源管理和保护提供科学依据。

例如，利用遥感数据可以监测森林覆盖率的变化，及时发现森林砍伐和火灾等问题。

3. 遥感数据在环境监测中的应用遥感数据在环境监测中也具有重要价值。

通过遥感技术，可以监测大气污染、水质污染、土壤退化等环境问题，为环境保护和治理提供数据支持。

例如，利用遥感数据可以监测城市空气质量，及时发现污染源和污染物扩散情况。

4. 遥感数据在灾害监测和应急响应中的应用遥感数据在灾害监测和应急响应中具有重要作用。

通过遥感技术，可以监测地震、洪水、火灾等自然灾害的发生和演变，为灾害预警和救援提供信息支持。

例如，利用遥感数据可以监测洪水的范围和深度，及时预警和组织疏散工作。

二、卫星影像处理技术1. 卫星影像获取和处理流程卫星影像处理技术是指对卫星获取的影像数据进行处理和分析，提取有用的信息。

卫星影像获取和处理流程包括数据获取、预处理、特征提取和应用等步骤。

其中，预处理包括辐射校正、几何校正等，特征提取包括目标检测、分类等。

2. 卫星影像处理技术的发展趋势随着遥感技术和计算机技术的不断发展，卫星影像处理技术也在不断进步。

未来，卫星影像处理技术将更加注重高分辨率、多光谱、高时空分辨率等方面的发展。

同时，人工智能和机器学习等技术的应用也将进一步提升卫星影像处理的效率和准确性。

《2024年大气遥感与卫星气象学研究的进展与回顾》范文

《大气遥感与卫星气象学研究的进展与回顾》篇一一、引言大气遥感与卫星气象学是现代气象学研究的重要领域，其利用先进的遥感技术和卫星观测手段，对地球大气层进行实时、高效的监测和预测。

随着科技的不断发展，大气遥感与卫星气象学的研究取得了显著的进展，为气象学、环境科学、农业科学等多个领域提供了重要的数据支持。

本文将对大气遥感与卫星气象学的研究进展进行回顾，并探讨其未来的发展趋势。

二、大气遥感技术的发展大气遥感技术是利用遥感器对地球大气层进行探测和观测的技术。

随着遥感技术的不断发展，大气遥感技术已经从传统的地面观测向空中、空间观测转变。

目前，大气遥感技术主要应用于气象观测、空气质量监测、气候变化研究等领域。

在技术方面，大气遥感技术主要依靠激光雷达、微波遥感、红外遥感等手段进行观测。

其中，激光雷达技术可以实现对大气层的高精度探测，微波遥感技术则可以实现对云层和降水等气象现象的观测。

此外，随着人工智能和机器学习等技术的发展，大气遥感技术也开始引入深度学习等算法，提高了观测的准确性和效率。

三、卫星气象学的研究进展卫星气象学是利用卫星观测数据对地球大气层进行研究和预测的学科。

随着卫星技术的不断发展，卫星气象学已经成为现代气象学研究的重要手段。

在研究方面，卫星气象学主要关注全球气候变暖、气候变化、天气预报等领域。

通过卫星观测数据，可以实现对全球气候系统的实时监测和预测，为气候变化研究和天气预报提供了重要的数据支持。

此外，卫星气象学还涉及到卫星数据的处理和分析、卫星遥感器的设计和优化等方面。

四、大气遥感与卫星气象学的应用大气遥感与卫星气象学的应用非常广泛，涉及到气象学、环境科学、农业科学等多个领域。

在气象学方面，大气遥感与卫星气象学可以实现对天气现象的实时监测和预测，为天气预报提供了重要的数据支持。

在环境科学方面，大气遥感与卫星气象学可以监测空气质量、生态环境等，为环境保护提供了重要的依据。

在农业科学方面，大气遥感与卫星气象学可以监测作物生长、土壤湿度等，为农业生产提供了重要的指导。

航天器遥感技术的研究与应用

航天器遥感技术的研究与应用第一章：航天器遥感技术发展历程航天器遥感技术是指利用航天器对地球和其他行星进行观测，获取地表、大气、海洋等信息的技术。

该技术起源于上世纪50年代的地球资源卫星，随着技术的不断进步，航天器遥感技术得到了广泛的应用和迅猛的发展。

1960年代，美国开始推进地球观测计划，发射了“海事1号”卫星，开始了航天器遥感技术的蓬勃发展。

1969年，美国发射了首颗陆地观测卫星Landsat-1，至今已经发射了8颗卫星，形成了陆地观测系统。

不断更新的数据系统越来越多，数据的分辨率和信噪比越来越高，遥感技术成为了获取地球信息的重要手段。

中国也在航天器遥感技术上发展了多年。

1970年，我国发射了第一颗卫星—东方红1号，标志着中国航天器技术开始得到迅速发展。

随着计算机、通讯、卫星制造等技术的不断提高，我国陆续发射了多颗遥感卫星，建立了一套完整的卫星数据处理系统，也取得了很多突破。

到了21世纪，航天器遥感技术越来越成熟，自动化处理和互联网技术的发展进一步提高了遥感数据的处理能力和数据共享效率，为遥感技术的应用提供了更为广阔的场景。

第二章：航天器遥感技术的分类和原理（一）遥感技术的分类航天器遥感技术是遥感技术的一种，按照应用领域、源数据类型、成像方式等可分为多种类型的遥感技术，如气象遥感、农业遥感、城市遥感、水文遥感、森林遥感、地震遥感等。

（二）航天器遥感技术的原理航天器遥感技术一般采用主动或被动遥感原理，主要是针对遥感成像方式的区别。

主动遥感原理是指遥感器自身向地表发射特定波段的电磁波，并接收其反射和散射波进行成像。

常见的主动遥感器有合成孔径雷达（SAR）、激光雷达（LiDAR）等。

被动遥感原理是指利用天然资源，接收被地表物体反射和辐射的电磁波，并进行成像。

常见的被动遥感器有红外线（IR）、多光谱、高光谱等。

第三章：航天器遥感技术的应用航天器遥感技术广泛应用于地球科学、环境保护、测绘、农业、防灾救灾、城市规划等领域。

一文读懂地理信息系统与遥感信息处理系统

一文读懂地理信息系统与遥感信息处理系统在当今科技飞速发展的时代，地理信息系统（GIS）和遥感信息处理系统（RS）已经成为了我们认识和理解地球的重要工具。

它们不仅在地理、地质、环境等领域发挥着关键作用，还在城市规划、农业、交通等众多行业中有着广泛的应用。

接下来，让我们一起深入了解这两个强大的系统。

地理信息系统，简单来说，就是一个能够收集、管理、分析和展示地理数据的计算机系统。

想象一下，你手中有一张地图，但这可不是普通的地图，它里面包含了各种各样的信息，比如地形、道路、建筑物、土地利用类型等等。

而且，你还可以对这些信息进行各种操作，比如查询、统计、分析，甚至可以预测未来的发展趋势。

这就是地理信息系统的魅力所在。

它的工作原理其实并不复杂。

首先，通过各种手段获取地理数据，这可能包括实地测量、卫星图像、航拍照片、政府部门的统计数据等等。

然后，将这些数据输入到地理信息系统中，进行数字化处理，使其能够被计算机识别和处理。

接下来，就是利用系统中的各种功能对数据进行分析和处理，得出有用的结论。

最后，将结果以直观的地图、图表、报告等形式展示出来，为决策者提供有力的支持。

地理信息系统的应用场景非常广泛。

在城市规划中，它可以帮助规划师了解城市的土地利用现状，预测人口增长趋势，从而合理规划城市的发展方向，确定公共设施的布局。

在交通领域，它可以用于优化公交线路、规划道路建设，缓解交通拥堵。

在环境保护方面，它能够监测污染源的分布，评估环境质量，为制定环保政策提供依据。

在农业中，它可以分析土壤肥力、作物生长状况，实现精准农业，提高农业生产效率。

与地理信息系统密切相关的是遥感信息处理系统。

遥感，顾名思义，就是遥远的感知。

它通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，不直接接触目标物体，就能获取其相关信息。

这些信息可以是图像、光谱数据等。

遥感信息处理系统的主要任务就是对获取到的遥感数据进行处理和分析。

首先要对原始数据进行预处理，比如校正、增强、分类等，以提高数据的质量和可用性。

移动平台气象卫星遥感数据处理系统设计与验证

航天返回与遥感第43卷第2期104SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING2022年4月移动平台气象卫星遥感数据处理系统设计与验证许萌1方舟2（1 中国空间技术研究院国际业务部，北京100094）（2 航天恒星科技有限公司，北京100095）摘要气象卫星遥感数据处理系统是实现典型气象产品反演的关键。

为满足中国气象卫星遥感数据应用的通用性和产品标准化需要，文章采用面向产品的分层设计和标准化设计理念，进行了移动平台气象卫星遥感数据处理系统设计，可实现对FY-3D、EOS-Terra、EOS-Aqua、NOAA 18气象卫星数据的实时接收、处理和管理，自动生成定量产品；并以FY-3D卫星的中分辨率光谱成像仪II型（FY-3D MERSI-II）为对象，进行了云检测产品、火点监测产品等典型反演产品的应用验证。

结果表明：云检测的时间实际一致率为92%，火区精度约95.4%，说明该系统具有较高的准确性和适应性，可为气象卫星遥感数据的深入应用、大气环境监测和全球气候变化研究提供参考和技术支持。

关键词气象卫星气象产品遥感数据快速处理移动平台系统设计中图分类号: TP393文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2022)02-0104-11DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2022.02.011Design and Implementation of Meteorological Satellite RemoteSensing Data Processing System Applied to Mobile PlatformXU Meng1 FANG Zhou2（1 International Business Department, China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China）（2 Space Star Technology Co., Ltd., Beijing 100095, China）Abstract The meteorological satellite remote sensing data processing system is the key to realize the retrieval of typical meteorological products. In order to meet the versatility of china meteorological satellite remote sensing data application and product standardization requirements, the product-oriented hierarchical design and standardization design concepts are adopted to design a meteorological satellite remote sensing data processing system applied to mobile platform, which can achieve FY-3D, EOS-Terra, EOS-Aqua and NOAA 18 meteorological satellite data receive, process and manage in real time, automatically generate quantitative products. FY-3D MERSI-II was taken as the object to verify the application of cloud detection products, fire monitoring products and other typical inversion products. The results show that , the actual coincidence rate of cloud detection time is 92%, and the accuracy of fire area is about 95.4%. It shows that the system has high accuracy and adaptability, which can provide reference for the in-depth application of meteorological satellite remote sensing data, and provide technical support for our country's atmospheric environment monitoring and global climate change research.收稿日期：2021-09-07引用格式：许萌, 方舟. 移动平台气象卫星遥感数据处理系统设计与验证[J]. 航天返回与遥感, 2022, 43(2): 104-114.XU Meng, FANG Zhou. Design and Implementation of Meteorological Satellite Remote Sensing Data Processing第2期许萌等: 移动平台气象卫星遥感数据处理系统设计与验证 105 Keywords meteorological satellite; meteorological products; remote sensing data; fast processing; mobile platform; system design0 引言气象卫星具有获取地球表面和大气的多光谱、高精度定量观测及垂直探测大气温度和湿度等参数的能力[1]，能够显著提高对三维大气连续监测的能力，可为天气预报中的一些难点问题提供部分解决或显著改善的途径，目前已经在天气预报、气候预测、环境监测、防灾减灾和资源可持续开发等多个领域得到了广泛应用[2]。

SC-FDE系统中基于压缩感知的海上稀疏多径信道估计方法研究

SC-FDE系统中基于压缩感知的海上稀疏多径信道估计方法研究李晓玲;白勇【摘要】首先建立了适用于不同海情级、不同频段的海上船舶间通信时的多径信道模型,针对SC-FDE系统在海上多径信道上的传输,研究了基于压缩感知的稀疏信道估计方法,利用CHU序列作为导频设计了一种Toeplitz循环矩阵作为压缩感知的测量矩阵,结合稀疏度自适应匹配追踪信号重构算法提出了T-SAMP算法,分析比较了T-SAMP、正交匹配追踪算法和最小二乘法3种算法的归一化均方误差和误码率性能.仿真结果表明提出的T-SAMP算法可以在未知稀疏度的情况下对信道进行准确估计,比正交匹配追踪算法更具有实用性,而且获得了比最小二乘法更好的信道估计性能,且需要的导频数量较少,提高了频带利用率.【期刊名称】《海南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(034)002【总页数】9页(P131-139)【关键词】单载波频域均衡;海上多径信道;信道估计;压缩感知;正交匹配追踪;T-SAMP算法【作者】李晓玲;白勇【作者单位】海南大学信息科学技术学院,海南海口570228;海南大学信息科学技术学院,海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】TN911.3在海上无线通信传输系统中，选择一个抗多径衰落干扰能力强的通信系统是必要的.单载波频域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization, SC-FDE)是一种无线传输物理层调制技术，具有与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)相近的性能和复杂度，但克服了OFDM峰均功率比高和对频率偏移敏感的缺点.SC-FDE系统的性能取决于频域均衡，而精确的信道估计是良好频域均衡的前提，因此精准的信道估计对SC-FDE无线通信系统极其重要.在传统的信道估计中采用的方法都是比较传统的信道估计方法，如最小二乘法，且这些方法都是以密集分布的多径信道为前提，因此需要采用大量的训练序列或导频来对信道多径系数进行估计，从而导致频谱利用率极低且实现复杂.但是大量的实验数据表明在实际传输中大部分多径信道是具有稀疏性的[1]，利用无线多径信道的稀疏特性可以得到更优的估计方法—基于压缩感知的稀疏信道估计方法[2].压缩感知(Compressive Sensing，CS)于2006年由Donoho[3]等人提出，在稀疏信号处理方面受到了极大的关注.现有的大部分文献对压缩感知信道估计的应用都是在OFDM系统中[4-5]，虽有文章将压缩感知信道估计方法应用在SC-FDE系统中[6]，但是大都是针对陆地通信环境.仅有文献[7-8]虽然研究了基于稀疏信道估计的SC-FDE水声通信，但并未给出具体水声信道模型.笔者基于参考文献[9-10]的传输模型，建立了海上多径稀疏信道，在海洋环境下研究SC-FDE系统中基于压缩感知的信道估计.对于压缩感知在信道估计中重构算法的研究，国内外大部分文献的研究主要集中在正交匹配追踪(OMP)[11]、压缩采样匹配追踪(CoSAMP)[12]、正则化正交匹配追踪(ROMP)[13]和分段匹配追踪(StOMP)等算法.这些重构算法应用的前提是预先知道信道稀疏度，而现实生活中的大部分信道稀疏度未知或者不是严格稀疏，因此上述算法在现实生活中的使用存在局限性.针对上述问题，基于稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法[14]，利用训练序列构成Toeplitz循环矩阵作为压缩感知的测量矩阵提出了T-SAMP算法，首次用Toeplitz循环矩阵结合SAMP算法并将其应用到了海上SC-FDE传输系统中，研究了T-SAMP信号重构算法的性能，并将其与正文匹配追踪(OMP)算法和最小二乘法(LS)进行了比较.结果表明，在海上SC-FDE 传输系统中T-SAMP算法可以在未知稀疏度的情况下对信道进行准确估计，比OMP算法更具有实用性，而且获得了比LS算法更好的信道估计效果，且需要的导频数量较少，提高了频带利用率.SC-FDE系统框图如图1所示.首先在发送端产生二进制数据信息，然后对传输的信息进行单载波调制，插入循环前缀和训练序列后封装成帧，通过发送天线将信号发送出去，传输信号经过无线多径信道到达接收方.在接收端，接收机根据收到的信息进行解帧，提取每帧信号的导频部分，根据导频所提供的信道，选择合适的估计方法进行信道估计，然后对获得的估计信道进行频域均衡处理，均衡后的数据进行IFFT变换，然后对变换后的信息进行解调处理，最后还原二进制数据信息.假设单载波块传输模型经过海上多径信道，定义系统中发送端的一个数据块中包括n个数据信号，记其向量形式为[x(1),x(2),…,x(n-1)]T，多径信道的冲激响应为h=[h(1),h(2),…,h(L)]，其中L为多径信道冲激响应系数向量的长度，则接收端的信号可以表示为系统的传输帧结构如图2所示.系统的输入信号与训练序列即导频之间并没有保护间隔，即有效的信息序列的后面紧随训练序列.在这样的帧格式设计下，式(2)中观测矩阵的零元素部分被输入信号取代，通过卷积运算过后，与该部分对映的输出信号是混迭无用的信号.因此为了得到更优的估计性能，必须将这一部分删除，将得到一个缩小的矩阵，将缩小的矩阵设为X，则式(2)可以写成2.1 考虑漫反射效应的海上船舶间电波传播多径衰落模型电波传播模型中，镜面反射大多当作单一的点来处理，而认为漫反射多径的反射点多，集合成面.发生漫反射的区域的面积的大小对接收信号时延扩展的预测至关重要，因此有效漫反射区域范围的确定成为了一个非常重要的问题.Driessen P F [9]分析了山地环境下900 MHz无线电波传播特性，将山体等效为一个斜面，简化漫反射区域的计算.在海上船舶通信环境中，通信船只也可简化等效为一个斜面，2船只通信时，无线电波在传输过程中，临近船只的漫反射导致接收端的接收信号产生时延扩展.为简化分析过程，首先考虑2条通信船只之间有一条临近船只.通信船只几何示意图如图3所示，图4为图3的左视图.文献[10]考虑漫反射效应的无线电波传播损耗的通用公式因此考虑漫反射效应的无线电波传播损耗的通用公式可写成2.2 海上船舶间多径信道仿真船队在海上航行过程中，船只与船只之间的水平距离存在不相等的情况，因此将分析发射机与接收机之间的水平距离变化时对于接收信号时延扩展参数的影响情况.仿真条件如下：通信船只接收和发射天线的高度为10 m，两者之间水平距离分别为2 km，即在图3中，点T和R的坐标分别为(1000，-1000,10)，(1000,1000,10)，散射体(临近船只)的最低点Bottom从原点沿x轴反方向间隔500 m移动，坐标分别为(0，0，0)，(-500，0，0)，(-1000，0，0)，(-1500，0，0)，(-2000，0，0).采用中型渔船，船只长度rhoriz为9.8 m，船只高度relev为6.2 m，船只宽度rwidth为65 m，载波频率150 MHz，εc为8，使用偶极子全向天线波瓣宽度为0.43π rad，代入式(13)和(14)，计算出有效漫反射区域的宽度rθ>船只宽度rwidth，因此实际上有效漫反射区域的宽度rθ应该为船只的实际宽度.图5可以认为是考虑一条临近船只处于5种不同位置下的5条多径，或者可以认为是5条临近船只形成的5条多径，其中第一条较粗的直线表示的是直射路径的接收功率.3.1 压缩感知基本原理信号重构算法是压缩感知理论的关键所在，也是压缩感知理论研究的方向之一.实质上，非线性重构算法就是根据M维的测量值y提供的信息恢复长为N的稀疏值x，其中M远小于N.因为稀疏值x是源信号s通过基变换获得的，二者是唯一对应的映射，可以利用获得的x，对其做一个基变换的反变换运算恢复原始信号s.考虑一个实值有限长的一维离散时间信号xRN，该空间存在一组正交基底Ψ=[ψ1，ψ1，…，ψN]使得x在该基底下可以表达为考虑一般线性计算过程，计算向量x与空间RN中一组向量集合{φ1，φ2，…，φM}的M(M<N)个内积，即有yj=〈x,φj〉,j=1,2,…,M.记y=[y1，y2，…,yM]T为M维列向量，φ是一个大小为M×N矩阵，各行向量为，根据式(22)可得3.2 SC-FDE系统基于压缩感知的信道估计由式(3)可以得知，SC-FDE系统的信道估计问题可以转化为压缩感知稀疏信号的重建问题，那么如何设计矩阵X使其满足RIP性质，重构信道冲激响应h.笔者采用训练序列设计一种Toeplitz矩阵作为压缩感知的测量矩阵，实现SC-FDE系统中基于压缩感知的信道估计.由图2中的系统帧结构可以看出，在数据帧中，一个数据块包含了有用数据、导频和循环前缀3个部分.设导频的长度为NP，循环前缀的长度为NCP，而且NP<NCP.导频的向量形式为[x1，x2，…，xNP]，循环前缀的向量形式为[c1，c2，…，cNCP]，利用保护间隔的长度大于无线信道的最大时延扩展的特点，对于导频块，接收端在去掉其前缀后，收到的时域接收向量可以表示为基于多径信道时域冲激响应向量的稀疏性，可以利用式(20)进行压缩感知理论下的建模，即有只有在测量矩阵Θ满足RIP性质的时候，才可以高概率的重构稀疏信号.Θ矩阵中的元素由导频信号和前缀2个部分组成.恒包络零幅自相关序列可以构造出满RIP条件的测量矩阵.恒包络是指该序列在时域和频域2个方向上都是恒包络，使其抵抗噪声的能力较强；零幅自相关是指除了零点以外，该序列在其他点上的自相关函数都很小.考虑到以上特点，采用了CHU序列作为训练序列设计测量矩阵Θ.采用的CHU序列长度为U(U取2n)，其Q路与I路信号可写成3.3 基于压缩感知的信道估计重构算法针对未知稀疏度信号重构问题，提出了T-SAMP算法.该算法采用Toeplize矩阵作为SAMP算法的测量矩阵来辅助SAMP算法进行信号恢复，利用Toeplize矩阵循环移位的特性，提高了SAMP算法的运算速度和恢复精度，并节约了存储空间，可以在未知信道稀疏度的情况下，自适应调整稀疏度，对信道进行准确估计，其原理如下：输入：传感矩阵Θ(Toeplize矩阵)，测量值y，步长S；输出：信号稀疏表示，N×1维残差；步骤1 初始化：残差r=y，索引集Λ=φ，L=S，迭代次数t=1；步骤2 计算u=abs[ΘTrt-1](即计算〈rt-1，aj〉，1≤j≤N),选出u中前L个最大值，且将索引号记入SK中；步骤3 合并索引集：Ck=Λt-1∪Sk，Θt={aj}(jCk);步骤4 求y=Atθt的最小二乘解：‖y-Θtθt‖；步骤5 从t中选出绝对值最大的L项记为tL，对应的Θt中的L列记为ΘtL，对应的Θ的列序号记为ΛtL，记集合F=ΛtL；步骤6 残差更新：rnew=y-ΘtL(ΘtLTΘtL)-1ΘtLTy；步骤7 检查迭代停止条件，若满足，则输出重构信号，否则继续循环步骤2，直到满足迭代停止条件；步骤8 重构所得在ΛtM处有非零项，其值分别为最后一次迭代所得tM.为了验证本文方法的有效性，在海上多径信道下对该算法进行仿真.将基于压缩感知信道估计方法与传统LS信道估计方法进行比较，其中基于压缩感知的重构算法采用了T-SAMP，OMP2种算法，各记为T-SAMP，OMP，LS.在SC-FDE系统中，一个传输帧包含1 024个采样点，其中896个采样点作为信号部分，128个采样点作为循环前缀.关于导频数量，LS算法为128而CS算法为64.表1中给出了SC-FDE传输系统的具体仿真参数.仿真中所采用的信道模型为建立的海上多径信道模型，其信道的非零抽头数是6，所以海上多径信道是稀疏度为6的多径信道.海上多径信道的参数如表2所示.仿真图中给出了在不同SNR下，SC-FDE系统的归一化均方误差(NMSE)性能曲线图.NMSE越小，即表示估计得到的信道特性与理想信道越接近，信道估计性能越好.NMSE的定义为图6和图7分别是海上多径信道在SNR=5 dB和SNR=10 dB下估计出来的信道系数和理论信道系数的对比图.从图中可以看出，6个主要路径的信道抽头系数可以被T-SAMP算法准确估计.在SNR=10 dB下的估计结果比SNR=5 dB下的更准确，因此随着SNR的增加，估计的结果也会更准确.图8是海上多径信道下NMSE关于SNR的曲线关系图.从图中可以看出，LS，OMP，T-SAMP 3种算法的均方误差都随着SNR的增加而减小.对比3条曲线可以发现：在海上多径信道下， T-SAMP的NMSE比LS算法的NMSE小，取得了比LS更好的信道估计性能.虽然T-SAMP算法的NMSE比OMP算法稍大，但是T-SAMP算法可以在未知稀疏度的情况下对信道进行估计，而OMP算法需要预先知道信道稀疏度，因此T-SAMP算法比OMP算法更实用.图9是SC-FDE系统在海上多径信道下误码率随着SNR变化的曲线图.从图中可以看出，T-SAMP算法取得了比传统LS算法更好的估计性能.由于LS算法的导频数量为128，T-SAMP算法的导频数量为64，因此可以得出结论，T-SAMP可以在减少导频数量的前提下取得更精确的估计性能，提高系统频带利用率.与OMP曲线相比，T-SAMP在牺牲稍许误码率的情况下取得了更广泛的应用范围，更适合现实生活中未知稀疏度的通信系统.海上多只船舶间无线传输时，由直射径和船只漫反射形成稀疏的多径信道.为适应于海上稀疏多径信道下SC-FDE系统的信道估计，在发射端采用CHU序列作为导频序列设计了一种随机Toeplitz循环矩阵作为压缩感知的测量矩阵，发射端的测量矩阵结合接收端的SAMP重构算法，称为T-SAMP算法.仿真分析表明在稀疏多径信道下，T-SAMP算法利用了信道的稀疏性，获得了比传统LS信道估计算法更好的性能，需要的训练序列数或导频的数量大大减少，提高了信道估计的精确性和频谱利用率.其中，T-SAMP算法相对于OMP算法的优势是可以在稀疏度未知的情况下，进行稀疏度自适应调整而得到精确的信道估计结果，因此更适应于实际应用.。

遥感卫星数据传输系统新技术

遥感卫星数据传输系统新技术
黄普明;陈泓;鞠德航
【期刊名称】《空间电子技术》
【年(卷),期】2002(000)002
【摘要】针对未来我国新型高分辨率遥感卫星的需求,提出了我国高码速率遥感卫星数据传输系统的发展趋势,并对其关键技术高保真数据压缩、TCM技术、信源信道联合编码技术进行了详细的分析.
【总页数】7页(P1-6,9)
【作者】黄普明;陈泓;鞠德航
【作者单位】西安空间无线电技术研究所,西安,710000;西安空间无线电技术研究所,西安,710000;西安空间无线电技术研究所,西安,710000
【正文语种】中文
【中图分类】V4
【相关文献】
1.遥感卫星SC-FDE数据传输系统的研究 [J], 杨丽;陈泓;胡晓曦
2.遥感卫星OFDM高速数据传输系统 [J], 张朝阳
3.新技术在城市地面沉降研究中的应用遥感卫星雷达干涉测量(InSAR) [J], 陈基炜
4.汽车CAN数据传输系统新技术和检修方法 [J], 梁华;
5.国产遥感卫星建设—从需求出发\r——第五届国产遥感卫星应用学术交流会召开[J], 郭晗
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1.2地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

GIS
专题地图
GIS
专题地图
国家社会经济统计电子地图
富士山地区的三维数字地形图泰山三维数字地形图
4 应用
目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。
3.主要环节：
物体辐射和反射电
磁波
收集
传
信息处理专业图件
输信息分析统计数字
（目标物）
（传感器）（遥感地面系统）（成果）
遥感的关键装置——传感器
2.遥感的类型（按载体分类）
遥感平台
地面遥感：高塔、车、船为遥感平台航空遥感：飞机、气球、飞艇等航天遥感：卫星、飞船、空间站等
3.遥感的关键装置－传感器 4.工作流程
B、GPS信号接收机
C、地理信息技术
D、遥感技术
5、如果将GIS用来监测火灾，可以（ D ）
A、预测、判断引起火灾的原因 B、预测森林火灾的所在地点 C、预测森林火灾所造成的后果 D、及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案
6、有的渔民已经使用GIS 技术寻找鱼群，如果渔业生产普
遍引进这一技术，则（ B ）
GPS应用
GPS应用
车辆正常行驶时，车载收发信机通过无线集群通讯网，自动实时发送信息到监控中心，不停地将车辆当前位置和状态送到监控中心并在地图上显示出来。
银行运钞车每天都要给许多银行送款和收款，为了保证运钞车安全，可以预先规定其行驶路线，这样车辆监控中心可随时监视运钞车的行驶状况，一旦运钞车偏离其正常路线，GPS导航仪就会向监控中心报警。

中国芯火星遥感探测报告

中国芯火星遥感探测报告一、引言火星是地球以外最接近我们的行星之一，对于人类来说，火星是探索外太空和未来殖民外星行星的重要目标之一、而遥感技术作为一种无需实地勘探的手段，对于火星的探测具有重要的意义。

本文将介绍中国芯火星遥感探测的背景、目的、设计和预期结果。

二、背景火星是地球以外最有可能存在生命的行星之一，对于了解宇宙起源、生命的起源以及地外生命的存在意义重大。

过去国际上已进行了多次火星探测，但其成本高昂且困难重重。

中国作为现代航天强国，有能力开展火星探测任务，进一步提升自身的科技实力和国际地位。

因此，中国决定自主研发并发射火星遥感卫星，以开展火星探测工作。

三、目的中国芯火星遥感探测卫星的目的是通过遥感技术获取火星的详细信息，包括火星表面地形、气候、地质构造、岩石成分等，为火星探索和未来殖民火星提供科学依据。

此外，还可以通过获取火星大气信息，研究火星大气的形成和演化过程，以及地外生命的可能存在。

四、设计1.卫星构造：中国芯火星遥感探测卫星由彗星探测器和火星运输器组成。

彗星探测器主要负责数据采集和遥感成像工作，火星运输器则负责将采集的数据传回地球。

2.科学载荷：彗星探测器搭载多种科学载荷，包括高分辨率相机、红外光谱仪、微光成像仪等，以获取火星的详细信息。

火星运输器则搭载高速数据传输设备，保证数据实时传回地球。

3.通信系统：卫星的通信系统采用高效的微波通信技术，与地面接收站建立通信连接，实现数据传输功能。

同时，火星运输器还搭载激光通信设备，实现与地球的高速传输。

五、预期结果1.获取高分辨率、全球范围的火星地表图像，揭示火星的地貌、地质构造等信息，为火星的未来探索工作提供重要参考。

2.分析火星大气成分和结构，研究火星的气候变化和大气演化过程，进一步了解宇宙中其他行星的发展历史。

3.通过遥感成像技术，研究火星地表的岩石成分和分布，探索地外生命可能存在的证据。

4.验证中国航天技术的可靠性和成熟度，提升中国在航天领域的国际声誉。