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海風海浪同步觀測 攻克係統級合作難題——揭秘首顆中法合作海洋衛星
2018-10-29 23:16:07 來源: 新華網
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  新華社酒泉10月29日電題:海風海浪同步觀測 攻克係統級合作難題——揭秘首顆中法合作海洋衛星

  新華社記者張泉、胡喆、戴盈

  10月29日,中法海洋衛星在酒泉衛星發射中心發射成功,將主要用于海洋動力環境監測。

  海洋衛星因具有全天時、全天候、長期連續觀測等優勢,不受地理位置和人為條件限制,可以覆蓋環境條件惡劣的海區,已成為現代海洋觀測的主導手段。

  作為中法首顆共同研制的衛星,中法海洋衛星取得了哪些突破?將為我國海洋觀測帶來怎樣的提升?新華社記者請專家為您解讀。

  海風海浪同步觀測:中法優勢互補造就海洋觀測新突破

  海風和海浪的關係是海洋科學研究的重要內容,也因其復雜多變而成為研究的難點。中法兩國優勢互補使得中法海洋衛星在世界上首次實現了同時對海浪方向譜和海風速度進行測量。有利于進一步科學認知海洋動力環境的變化規律,提高對巨浪、海洋熱帶風暴、風暴潮等災害性海況預報的精度與時效。

  在中法海洋衛星上,裝載有兩臺新型體制的微波雷達,兩臺微波雷達協同工作,從而可以同時、同地獲取海風、海浪探測數據。

  中方研制的新型微波散射計能夠對海面風速和風向進行高精度觀測,該儀器國際上首次採用扇形旋轉掃描波束體制,可同步獲取海面多方位角組合觀測數據,降低數據處理復雜度,提高海面風場反演精度。法方研制的海洋波譜儀可以開展海浪有效波高、海浪波向、海浪波速等海浪譜物理量的測量。

  “微波散射計和海洋波譜儀頻率相近,研制過程中,我們與法方密切溝通,前後開展5次實驗,最終解決了二者互相幹擾的問題。”航天科技集團五院中法海洋衛星總指揮、總設計師王麗麗説。

  兩臺載荷的探測數據通過同化手段有機組合,互為補充,能夠進一步提高海洋動力環境觀測精度,為海上船舶航行、海上作業、海岸帶管理等提供有力保障。

  多星在軌 優勢互補:我國海洋衛星觀測體係進一步完善

  “隨著中法海洋衛星發射成功,我國海洋立體觀測體係進一步完善。”國防科工局、國家航天局係統工程司副司長趙堅表示,中法海洋衛星探測得到的數據能夠與在軌的海洋係列衛星探測數據進行集成,彌補現有海洋係列衛星在探測手段、時間、空間上的不足,建立起種類齊全、優勢互補的海洋遙感衛星觀測體係。

  截至目前,我國已累計發射7顆海洋衛星(其中兩顆已退役),形成了海洋水色(海洋一號)、海洋動力環境(海洋二號、中法海洋)以及海洋監視監測(高分三號)3個海洋衛星係列,在我國海洋環境監測、海洋資源開發、海洋防災減災、海洋科學研究等方面發揮了重要作用。

  據介紹,海洋水色衛星以海洋葉綠素濃度、懸浮泥沙、可溶性有機物等海洋水色信息為主要觀測目標;海洋動力環境衛星主要觀測海面高度、海面風場、海浪譜等海洋動力環境要素;海洋監視監測衛星則主要監測海冰、海上溢油等海面目標。

  “我國是海洋大國,海域廣袤、海岸線漫長、島嶼眾多。提升海洋觀測水平對于我國經濟發展、生態環境保護意義重大。”中法海洋衛星中方首席科學家劉建強説。

  按照《海洋衛星業務發展“十三五”規劃》及《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》,我國後續將陸續發射多顆海洋衛星,進一步完善我國海洋觀測體係。海洋水色衛星星座將形成上、下午組網高性能觀測;海洋動力衛星星座將形成極軌、傾斜軌道互相配合,實現海洋動力環境要素多頻次觀測。

  發射成功不是終點:中法合作仍將深化

  “中法海洋衛星是中國與歐洲發達國家在航天高科技領域開展的首次合作。”國防科工局、國家航天局副局長吳艷華表示,我國科技工作者和法方研究人員開展了全方位、高水平、實質性的交流和合作,有利于充分借鑒先進成果和經驗,加速提升我國海洋科學研究能力,帶動我國海洋高科技發展。

  法國是世界上海洋監測和海洋環境預報技術比較先進的國家,在海洋波浪方向譜雷達遙感測量方面有近30年的研制經驗,在遙感數據係統設計、數據獲取與反演、預報模型同化應用、微波遙感載荷研制方面取得了大量成果。

  中法雙方共同研制了衛星數傳分係統,負責接收微波輻射計和波譜儀傳來的遙感數據,並根據情況“智能化”選擇編碼存儲或是直接將數據傳回地面接收站;中法海洋衛星上的固態存儲器分區設計是特有的,設計人員將固態存儲器分成了兩個區域,中方和法方分別使用,互不幹擾……

  “合作成果來之不易。”王麗麗介紹,中法海洋衛星是兩個航天大國在係統級上的合作,雙方執行不同的技術標準給合作研發帶來很大的難度。中法科研人員密切溝通、求同存異,並充分發揮創造性,確保了衛星最終研制成功。雙方科研人員也在合作中結下了深厚的友誼。

  “中法海洋衛星數據還可提供給世界各國科學家、預報員使用,為海上船只航行安全、全球海洋防災減災、全球海洋資源調查提供服務保障。”吳艷華表示,中法雙方將進一步在中法天文衛星、空間氣候觀測、對地觀測和空間科學等方面開展互惠互利合作。

 

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【糾錯】 責任編輯: 冉曉寧
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