福爾摩沙衛星二號 │ 地面系統

我國自主擁有的第一枚遙測衛星

福爾摩沙衛星二號的地面系統主要負責執行福爾摩沙衛星二號之整體操作任務,包括:發射支援、衛星本體操控、酬載操控、遙測與科學資料之接收、處理與分送等。

地面系統之功能包括指令上鏈、資料擷取、衛星追蹤、軌道及姿態控制等之全程任務操作。其主要設施有:任務操作中心( Mission Operation Center, MOC)、任務控制中心(Mission Control Center, MCC)、飛行動態設施(Flight Dynamic Facility, FDF)、地面通訊網路(Ground Communication Network, GCN)、科學控制中心(Science Control Center, SCC)及兩座S頻段遙傳追蹤與指令地面站(Telemetry, Tracking and Command Stations, TT&C)景象處理中心等。

任務操作中心是整個福爾摩沙二號每天運作的指揮中心,其運作功能係透過南北兩座 S頻段遙傳追蹤與指令地面站,進行衛星全天候監控及任務操作。藉由衛星遙傳所得資料可分析衛星的健康狀態,並下達指令控制衛星運作,同時進行初步的科學資料處理。


▲ 衛星操控中心方塊圖

國家太空中心地面系統亦透過對外通訊網路使用海外追蹤地面站( Remote Tracking Station, RTS)來支援衛星任務的操作,並與各科學資料分散中心(Science Data Distribution Center, SDDC)做資訊的傳輸。地面系統係採取開放式及模組式的軟硬體系統架構,自福衛二號發射以後,成功地追蹤及操控衛星的飛行。

衛星操控中心

福爾摩沙衛星二號之任務操作主要由位於國家太空中心的衛星操作控制中心負責執行。衛星操作控制中心係使用單一地面軟體平台來同時操控多個衛星任務,主要包含下列幾項次系統:任務操作、飛行動態設施、任務控制、科學控制以及地面通訊網路,可提供即時衛星下鏈遙傳資料監控、指令上鏈、判定與預測衛星軌道、安排衛星操作時程、擷取與分送科學資料以及統合聯絡對內與對外之通訊網路等功能。
透過通訊網路,衛星操作控制中心可以操控位於中大與成大之兩座S頻段遙傳追蹤指令地面站與位於新竹之X頻段遙測資料接收站,並與影像處理中心、科學資料分送中心以及位於瑞典之海外遙傳追蹤指令站進行資訊的傳輸。

S頻段遙傳追蹤指令站

福爾摩沙衛星二號任務的遙傳、追蹤、指令等通訊作業將由國家太空中心建置於中壢中央大學及台南歸仁成功大學航太中心之「遙傳追蹤指令站」負責執行,此南北兩座地面站具備相同的系統組成與性能,可相互支援。另外,福衛二號之早期軌道操作,將由位於瑞典之海外遙傳追蹤指令站負責支援。

X頻段天線系統

福衛二號影像係由新建置於新竹國家太空中心之 X 頻段天線系統接收,其主要功能是接收福爾摩沙衛星二號所拍攝的遙測影像資料,再透過地面通訊網路將資料傳送至影像處理中心做進一步的影像呈現與處理。X頻段天線為一座直徑7.2米的凱式碟型天線,最高接收資料量可達320 Mbps。它不僅用來接收福爾摩沙衛星二號的遙測影像資料,同時也可接收其他遙測衛星(如TERRA, AQUA等)的影像資料。

影像處理中心

影像處理中心的主要功能是將 X 頻段天線接收的原始影像資料做進一步的影像呈現及後處理,包括框碼同步處理、解碼處理、光波校正處理以及幾何校正處理等。其中影像處理系統乃由國家太空中心自行研發,提供取像規劃排程、資料接收、資料管理、影像處理等功能,為福衛二號影像使用者之主要窗口。

任務操作團隊

國家太空中心任務操作團隊負責福衛二號發射後的整體運作以及地面系統軟硬體與操作程序的維護。