“从米量级到厘米级的跨越”——访国家卫星海洋应用中心主任蒋兴伟

来源:中国海洋报   发布时间:2015-05-20 20:25:03 

2011816日,中国太原卫星发射中心。

早晨657分, “点火!” “长征四号乙”运载火箭搭载 “海洋二号”卫星拔地而起,直升太空。

随后, “海洋二号”卫星进入预定轨道,这是我国首颗用于监测和调查海洋动力环境的遥感卫星。它的准确入轨,标志着海洋卫星又进入了一个新的发展时期。

“海洋二号”卫星有什么特点,攻克了什么技术难关?它将从哪些方面服务于国民经济社会发展?记者就此采访了 “海洋二号”卫星地面应用系统总设计师、国家卫星海洋应用中心主任蒋兴伟研究员。

记者: “海洋二号”卫星将提供哪些方面的服务,其主要内容是什么?

蒋兴伟: “海洋二号”卫星集主动、被动微波遥感器于一体,包括雷达高度计、微波散射计和微波辐射计,用于对海洋动力环境要素的监测,将获得海面风场、海面高度、有效波高、海洋重力场、大洋环流和海表温度等重要海况参数,可为我国海洋环境监测预报、海洋防灾减灾、海洋经济发展和海上国防安全等提供有效服务。主要服务内容包括:利用雷达高度计、微波散射计,得到全球海浪、海面风场信息,直接为我国海洋环境预报以及风暴潮和巨浪灾害警报服务;利用获得的全球海洋地形数据,得到全球高分辨率的海洋大地水准面和重力场信息,为海上国防安全服务;利用被动微波辐射计测量的海面亮温,得到长时间序列的海面温度,结合海面高度测量所获得的大洋环流信息,为渔场环境预报、大洋和极地环境研究、全球气候变化如厄尔尼诺现象的监测预测等服务;可利用 “海洋二号”卫星全球海洋动力环境数据,开展国际合作研究与共享服务,提高海洋科学研究与应用的水平。

记者: “海洋二号”卫星采取的精密定轨技术为什么要实现厘米级?这意味着什么?

蒋兴伟:在此之前,我国遥感卫星定轨精度大都在米量级以上。“海洋二号”卫星采用厘米级精密定轨技术,实现了从米量级到厘米级的跨越,这在我国遥感卫星中尚属首次。探测海面高度、海面变化及海面变化的异常,对海洋动力学研究、全球气候变化研究等都具有非常重要的作用。“海洋二号”卫星的重要任务之一是利用雷达高度计,获得海面高度信息,而且要达到厘米级的精度。这不仅要求遥感器的测量灵敏度要高,而且要求卫星相对于地球的位置,即卫星轨道高度也要测量准确,否则就难以获得精确的海面高度信息。当然,在测量和反演过程中,还要滤除大气、电离层等的干扰。因此,遥感器测量技术和对卫星的精密定轨技术,二者缺一不可。 “海洋二号”卫星经历了长达10年的精心研制,可谓苦心孤诣。它的上天,意味着我国在海洋动力环境遥感监测方面迈上了一个高台阶。

记者: “海洋二号”卫星发射后,下一步还要做哪些工作?

蒋兴伟:卫星发射入轨后,还有一系列工作状态需要调整。通过变轨达到所设计的轨道要求后,有效载荷按预定程序开机,随后进行在轨测试。

记者:开展在轨测试工作的目的和内容是什么?

蒋兴伟:开展在轨测试的目的是要确定卫星平台和有效载荷是否达到设计要求。其内容主要是对涉及用户使用的项目进行测试与评价,包括卫星功能与性能、遥感器的设计指标、数传信道与格式、通过陆地与海上同步观测试验对遥感器精度进行评价等。

在轨测试由国家海洋局牵头,卫星研制单位和地面应用系统相关单位参加,卫星测控部门配合,通过航天卫星测控、海上现场测量、陆地现场测量、卫星数据分析比对等多种技术手段,对卫星平台和有效载荷的功能和性能进行测试。参试单位达20余家,有效海上工作时间最长60天。我们将精心组织、严密策划、积极协调、相互配合,确保做好此项工作。

记者:我国海洋卫星发展目前还存在什么问题,您有什么建议?

蒋兴伟:目前,我国海洋事业蓬勃发展,海洋卫星事业也面临着许多挑战和机遇。基于现状,我认为我国海洋卫星发展还存在着一些需要重视的方面,主要是海洋卫星规划能真正成为卫星计划的周期过长,卫星计划无法保证业务应用与数据服务的连续性,业务卫星管理模式不明确,在轨卫星品种与数量偏少,卫星平台与有效载荷的质量有待提高,卫星整体效能还没有充分发挥,卫星海洋遥感研究与应用深度有待加强,遥感科研与业务化应用机制体制有待改革和完善。此外,地面应用系统还不够完善,需要加快建设。国家海洋局为了保证“海洋二号”卫星发射,先期启动了地面应用系统应急建设工作,项目资金目前还没有完全到位,地面应用系统承受的压力是很大的。

要使海洋卫星能够更好地为海洋工作服务,为社会经济发展服务,还应该统筹海洋卫星与卫星海洋应用总体规划,对卫星研制、地面应用系统建设、业务化应用等做到统一规划,同步启动,以利于协调、可持续发展。在继续推进 “海洋一号” “海洋二号”序列卫星发展的同时,应加快发展 “海洋三号”序列卫星。同时,建立卫星海洋遥感应用的相关规范,加强海洋卫星数据应用与产业化;加强科技创新,提升下一代海洋卫星能力;加强人才培养,创建一支海洋卫星与卫星海洋应用队伍;积极参与国际交流合作,提高海洋卫星研制和应用水平。

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