作者:张巧玲 来源:中国科学报 发布时间:2012-4-11 8:59:13
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中国航天微波遥感30年磨一剑
海洋二号卫星已具备开展应用服务能力
 
■本报记者 张巧玲
 
在轨测试和试应用已满半年,国家海洋局日前表示,海洋二号卫星已具备开展应用服务的能力。
 
好消息不断,国家卫星海洋应用中心近日还要接待来自法国空间中心的专家。
 
“他们是专程来与我们探讨海洋二号卫星数据的有关事宜。”中科院国家空间科学中心院微波遥感技术重点实验室主任、海洋二号卫星有效载荷副总师刘和光很兴奋,他告诉《中国科学报》记者:“我们终于能与国外先进国家处在同一条起跑线上了。”
 
自主创新是唯一出路
 
刘和光经历了从海洋二号卫星中两颗主载荷雷达高度计、校正微波辐射计的全部研制历程,深知其中的艰辛与不易。令人欣慰的是,随着海洋二号卫星有效载荷一系列关键技术的攻克,我国航天微波遥感卫星的自主创新之锁逐渐被开启。
 
2011年8月16日,海洋二号卫星成功发射升空,这是我国首颗海洋动力环境探测卫星,它的发射意味着中国成为继美国、欧洲之后第三个能独立完成综合性微波遥感探测的国家。
 
“事实上,我国的微波遥感技术积累了30多年。”刘和光介绍。
 
据中科院国家空间科学中心微波遥感部创始人、中国工程院院士姜景山介绍,中国的遥感微波发展起步于20世纪70年代。但当时中国的航天微波遥感技术基础十分落后,一些关键技术难题无法攻克。
 
“要发展海洋微波遥感卫星,只能走自主创新之路。”刘和光说,仅雷达高度计微波前端上使用的几个铁氧体开关,如果从国外采购,就可以花掉他们全部的科研经费。
 
近几十年来,一系列航天微波遥感技术的突破,为海洋二号卫星的研制奠定了坚实基础。尤其是2002年神舟四号有效载荷应用任务搭载的多模态微波遥感器实验,成为我国第一台实验性的微波遥感系统。
 
从2001年开始,海洋二号卫星的背景型号研制项目开始启动。2007年1月,海洋二号卫星工程研制正式获批。
 
目前,海洋二号卫星表现良好,捷报陆续传来。国家海洋局局长刘赐贵表示,美、法等国和有关国际组织已纷纷向我国提交了卫星数据产品需求,法国空间中心还对卫星数据质量给予高度评价。
 
“在此之前,我们的海洋卫星从未如此得到国际同行的高度关注。”刘赐贵说。
 
多项共性技术难题被攻克
 
据悉,海洋二号卫星装载雷达高度计、微波散射计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计4个主载荷,联合监测和调查海洋动力环境。
 
在海洋二号卫星研制过程中,航天微波遥感卫星的一系列关键技术纷纷被攻克。
 
中科院国家空间科学中心院微波遥感技术重点实验室雷达高度计主任设计师许可向《中国科学报》记者介绍,卫星雷达高度计主要进行海面高度、有效波高、重力场、大洋环流、大地水准面、海面风速和海冰等的测量,是海洋动力环境测量的重要设备。
 
在海洋二号卫星的雷达高度计的研制上,突破了一系列关键技术。
 
以海陆兼容跟踪技术为例,在海洋二号卫星的研制中,研究人员提出了海陆兼容跟踪器的设计思想,在这个跟踪器中以最大似然跟踪和重心跟踪两个算法并行进行,提出了并行算法的调度策略。
 
校正微波辐射计,是为雷达高度计提供大气路径延时校正的微波辐射计。
 
它可通过对大气中液态水和水汽含量等路径信息的测量,向雷达高度计提供大气校正数据,具有在轨定标、修正仪器漂移等功能。
 
中科院国家空间科学中心院微波遥感技术重点实验室校正微波辐射计主任设计师张德海向《中国科学报》记者介绍,海洋二号卫星校正辐射计的总体设计,在国际上首次采用了三个频率分馈源共反射面的方案,既可独立反演大气路径延迟,又可有效利用天线反射面,提高波束效率。
 
“如果一一罗列,列出20多项关键技术突破都没问题。”刘和光说。
 
从回收的数据质量上看,海洋二号上搭载的雷达高度计、校正辐射计,与国际上最先进的同类仪器已站在了同一量级上。
 
最重要的是,在这些技术中,许多都是航天微波遥感卫星的关键共性技术,今后还可用在对地观测、测绘卫星等领域。
 
《中国科学报》 (2012-04-11 A1 要闻)
 
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