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助力海洋环境监测工作 天启星座构筑“空天地海一体”新抓手
时间:2024-01-26 15:26:09   来源:天空海一体化导航与探测网    浏览量:1012506
海洋是生命的发源地,其中孕育着种类繁多的海洋生物和总量庞大的矿产资源,每年为人类提供大量物产补给,由此,海洋环境监测工作的意义十分重大。随着人类社会经济活动不断增大,过度捕捞、污水排放等人类活动给近岸海洋生态环境带来了不同程度的破坏,保护海洋生态环境、增强海洋环境监测迫在眉睫。
我国有着18400km的大陆海岸线和14247km的岛屿海岸线,横跨22个纬度带,部分海岸线没有路基移动通信网络信号,数据链路缺失,海洋环境监测工作本就比一般国家要艰难。目前,我国已形成国家、省、市、县4级环境监测网络,共有专业、行业监测站4800多个,其中环保系统2200多个监测站,行业监测站2600多个。开展海洋环境监测的300多个,主要隶属于国家海洋局、地方省市等。
与发达国家相比,我国海洋环境监测工作起步较晚,在监测内容、技术手段以及科学预报等方面都存在一定的不足,总体技术水平依然相对滞后。
有专家指出,海洋环境的复杂性要求了海洋环境监测工作需要用到高精度的集成和应用温盐深(CTD)传感器,需要全部从国外进口,在很大程度上限制了海洋环境监测工作的开展。而主要依赖陆地信号塔基传输的主流通信系统目前依然无法做到全海域信号覆盖,也为海洋环境数据链路传输带来了制约。
这种情况下,低轨窄带卫星物联网技术成为打开海洋环境监测工作的新方法。低轨卫星物联网技术提供的数据通信服务有着低功耗、低时延、低成本的先天优势,是理想的天基监测平台。与卫星互联网相比,物联网连接的是人与物、物与物,且主要追求的是“广链接”,因此对速率没有过高要求。由低轨卫星构建而成的卫星星座监测效率更高,监测范围更大,能够突破国土疆域的限制,实现全天候全海域监测,可以有效解决当前我国海洋环境监测工作面临的难题。
作为我国首个低轨卫星物联网星座,国电高科建设运营的“天启星座”由覆盖全球的38颗低轨卫星组网和若干地面站而成,具备全面解决70%以上陆地、全部的海洋及天空中物联网数据通信覆盖盲区问题的能力,有效补充海陆空通信网络覆盖盲区,解决网络盲区数据传输问题。
天启星座的地面通信终端可在全球各地上传短报文信息到天启卫星,经卫星回传数据到地面站,再经大数据计算后推送至客户平台,能够围绕海洋污染监测、预警及应急处理等环节,通过通讯卫星等方式,获取海量海洋数据,并对数据进行预处理,为我国海洋环境监测工作提供准确的数据资料和数据通信应用服务。
作为国内唯一获得UHF频段双向通信资源和增值电信经营许可证的民营企业,国电高科天启卫星物联网海洋生态环境监测平台能够完成大规模、远距离传输和数据管理,具有典型应用场景。该平台能够通过分布式储存系统实现数据储存,挖掘价值信息,形成“开放共享、数据安全”大数据体系,实现对特定海域的水位监测、水质监测、温度监测和水量监测,具有信息可视化的技术优势,为海洋环境监测工作和海洋科学管理提供强有力的支撑。
9月5日,天启星座21星-24星搭乘“谷神星一号”火箭在山东海阳发射升空,与已经在轨运行的其他17颗低轨卫星完成组网,完成对中低纬度地区持续8小时的连续覆盖,平均重访时间低于10分钟,极大提升天启星座对中低纬度地区的覆盖能力,也使得天启星座在低轨窄带物联网卫星领域更具技术优势。
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天启星座21星-24星成功发射
未来,天启星座还将完成更多卫星升空组网,最终实现全天24小时的连续覆盖。无论在城市、沙漠、海洋、山区或森林,晴天或是恶劣天气,天启星座卫星通信基本能不受阻碍,在抢占全球卫星频率轨道资源以及低轨卫星物联网技术和产业发展战略高地具有重要意义
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天启星座低轨卫星发射图
借助天启星座,能在水产品收购和市场监管、海洋辐射监测等方面发挥作用
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国电高科董事长吕强参观卫星发射
天启星座还广泛应用于智慧城市、智慧海洋、渔船通信和应急通信、生态环境监测、浮标、铁塔检测、路基边坡检测、石油管线、农业、林业、畜牧业、电力、水利和军事物联网、战场态势感知等应用场景。
例如,当前已经在轨运行的天启星座08星“平安1号”卫星,就是国电高科为平安银行定制开发的一颗金融业物联网卫星,也是平安“星云物联计划”天基物联网的重要组成部分。这一金融物联网完成全部组网部署后,不仅能够实现对南北纬18°至54°之间的实时覆盖,还将发起金融科技对服务实体经济的探索,可以实时采集和监控实物资产数据,在电力物联网、矿山水文监测、海洋牧场、智能集装箱、生态环境监测、森林防火、绿色矿山和智慧农业等场景发挥作用。
而在种植业领域,目前农户主要采用无人机来巡查监控大规模的种植区,难以对农作物产量、价值、长势进行精准的评估测算。通过天启星座应用平台,农户可在手机上实时接收到卫星发来的卫星影像,实时观察农作物的生长阶段。同时,埋在种植土壤中的传感器还能实时收集土壤数据,分析土壤酸碱度和土壤质量,让农户第一时间知晓什么时候该换水、追肥、除虫。通过“天地一体”的监控方式,农户可以比以前更了解自己的农田,也可以根据不同作物的生长情况动态调整种植内容,达到农作物产量最大化要求。
同时,“天启星座”将凭借其低功耗低成本的优势,推进卫星通信产品向消费级应用产品发展,推进空天信息、大数据、物联网、高端制造等领域的创新融合,真正让卫星通信改变普通消费者的日常生活。
在消费领域,国电高科经过多年研发,推出了手持式辐射智能监测卫星通信终端,成为天启星座在消费领域的代表之作。国电高科的手持式辐射智能监测卫星通信终端是目前国内能够同时兼容地面移动通信网络和卫星通讯网络的辐射监测设备,其具有功能强大、性能可靠、监测效果精确且易于携带的多项领先优势。
这款手持式辐射智能监测卫星通信终端设备内置天启卫星物联网收发模块和辐射监测模块,可以在30keV-1.5Mev的能量范围内进行辐射测量。对于常见的137Cs辐射源,这款手持式辐射智能监测卫星通信终端能够将测量精度控制在小于+10%的范围内,在同类型产品中也具有极高的产品竞争实力。
此外,这款手持式辐射智能监测卫星通信终端设备充量率范围为0.1uSv/h-10mv/h,能够快速响应辐射情况,在民用领域广泛适用于各种辐射监测和安全保护任务场景,尤其是在无路基移动通信网络信号区域,这款手持式辐射智能监测卫星通信终端设备可以通过天启星座实现卫星通讯,传输监测数据的,在户外恶劣的环境下依然不影响该设备的正常使用。
同时,鉴于该手持式辐射智能监测卫星通信终端设备完备的全天候辐射智能监测能力,由于该终端设备可支持获取当前采集数据的位置,能够有效解决用户的定位问题,因此其大量适配军事辐射监测和安全保护任务场景,在没有路基移动通信网络信号的环境下也能通过天启星座卫星快速传输监测数据,在水下和陆地核爆炸、核泄漏监测、核潜艇监测、防化兵装备等领域能够发挥不可多得的作用。来源每日经济新闻  网络

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