卫星通信基础设施 - 用 AWS Ground Station 将卫星数据直接导入云端
按使用量付费使用世界各地的地面站天线，通过 API 管理与卫星的通信日程。解说将下行链路数据导入 S3 以及构建实时处理管道的方法。
卫星通信的挑战与 Ground Station 的革新
人造卫星被应用于地球观测、天气预报、通信、定位等众多领域，但要从卫星接收数据，需要地面站（天线设施）。传统的地面站在天线的建设和运营 / 维护上会产生费用，还需要配备专业的操作人员。此外，由于只能在卫星经过地面站上空的有限时间（每次几分钟到十几分钟）内进行通信，因此需要在世界各地部署多个地面站。AWS Ground Station 是 2019 年发布的托管地面站服务。可以按使用量付费使用 AWS 部署在世界各地的地面站天线，并将与卫星的通信数据直接流式传输到 EC2 实例。可以开始导入卫星数据，并只为所使用的天线时间付费。
联系调度与数据导入
Ground Station 的使用从设置卫星的任务配置文件（频段、带宽、极化等）开始。接着，注册卫星的轨道信息（TLE：Two-Line Element），并计算各地面站的可见时间。调度联系（与卫星的通信会话）后，地面站的天线会在指定的时间自动跟踪卫星，并接收下行链路数据。接收的数据可以流式传输到 EC2 实例，也可以保存到 S3。作为数据处理管道，有一种架构是在 EC2 上对接收的数据进行解码 / 预处理，保存到 S3，再用 SageMaker 执行 ML 推理（图像分类等）。对于地球观测卫星，可以构建将接收的 SAR（合成孔径雷达）图像和光学图像保存到 S3，并用 SageMaker 进行土地利用分类和变化检测的管道。
用例与费用
Ground Station 的主要用例包括地球观测（农业监测、灾害响应、环境监测、城市规划）和气象数据的获取（接收来自气象卫星的图像 / 数值数据）。此外还包括卫星 IoT（利用低轨道卫星收集 IoT 设备的遥测数据）和卫星通信（经由卫星的数据中继）。费用按每分钟联系时间的使用量计费，因天线尺寸和频段而异。参考价格为 S 波段下行链路每分钟约 3 美元，X 波段宽带下行链路每分钟约 10 美元（截至 2026 年 8 月）。对于每天进行数次、每次几分钟联系的低轨道卫星任务，每月的费用由联系的次数和时长决定。还可以通过 AWS Data Exchange 直接购买 Capella Space（SAR 图像）、Spire Global（气象 / 海洋数据）等卫星数据提供商的数据。因此，即使没有自有卫星，也可以利用卫星数据。
Ground Station 的费用
AWS Ground Station 的费用基于联系（与卫星的通信会话）的时长按使用量计费。费用因天线的带宽（宽带和窄带）而异。联系的时长由卫星的轨道和地面站的位置决定。使用 Ground Station 时，不自行持有天线设施，只为所使用的天线时间付费。在 EC2 实例上处理数据的费用另行收取，而在将下行链路数据直接保存到 S3 的架构中，接收时不使用 EC2 实例。
与数据处理管道的集成
使用 Ground Station，可以将接收到的卫星数据送入云端的处理基础设施。可以构建将地面站接收的数据保存到 S3，并以此为触发条件自动启动后续处理的管道。可以将转换 / 校正接收的原始数据、用机器学习分析图像等处理组成一个连贯的流程。可以在 AWS 上组建从接收数据到利用数据的流程。可以将接收的数据直接连接到云端的处理。
总结 - Ground Station 的利用指南
AWS Ground Station 是一项以托管服务形式提供卫星通信地面站、可以将卫星数据导入云端的服务。可以将按使用量付费地利用世界各地的地面站天线、将数据流式传输到 EC2，以及基于与 S3 和 SageMaker 集成的数据处理管道组合起来使用。对于正在考虑利用卫星数据进行地球观测、气象分析、IoT 数据收集的组织来说，Ground Station 是不自建地面站基础设施的选择之一。
参考资料（AWS 官方）
本页的第一手信息来源是 AWS 官方网站及官方文档。最新的规格与价格请以下列官方页面为准。
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