西安打造太空海洋动力环境监测“千里眼”

2018-10-26 11:43:00　来源: 西安新闻网

西安新闻网讯（西安日报首席记者杨斌鹄） 10月25日06时57分，海洋二号B星在太原卫星发射中心成功发射。位于西安航天产业基地的航天五院西安分院,为海洋二号B星提供了数传分系统、微波辐射计分系统和微波散射计分系统等关键性有效载荷产品。

全时开机的“绿色通道”

海洋二号B星是海洋二号A星的后续星，也是海洋动力环境卫星星座的首颗星，海洋二号B星投入运行后，将成为我国目前在轨利用单一卫星平台获取海洋动力环境信息最多的卫星。海洋二号B星的数传分系统搭建了一条天地之间的数据传输通道，能够将卫星获取的海洋风场、海浪信息、海洋浮标数据等海洋相关信息快速回传至地面。海洋覆盖了地球表面积的71.8%，而且海洋信息实时动态变化，为了保证信息传递的实效性，海洋二号B星数传分系统必须24小时全时开机工作，以实时处理卫星获取的海洋信息。由于卫星产品多为电子设备，而太空中很多高能粒子会对数传分系统的电子设备产生影响，导致数据传输出现错误。“为了避免这一问题的出现，”西安分院海洋二号B星研制负责人王小宁说，“为我们在型号设计之初就考虑并且采用了三模冗余、定时刷新等技术手段，以降低太空中高能粒子对电子设备的影响。”

西安分院在两年前开始探索卫星有效载荷“固化硬件平台，形成货架式产品”的新模式，该模式可通过快速集成多次在轨应用的成熟产品，在缩短研制周期、提高研制效率的同时，大幅度提升卫星的安全性和可靠性。本次发射的海洋二号B星数传分系统就是在该模式下投产的系列产品。

海洋探测的灵敏“金手指”

西安分院为海洋二号B星安装微波辐射计分系统，是卫星中的主要遥感器，对探测海洋动力环境参数起到了关键性的作用，用于中长期数值天气预报和海洋动力环境的预报和监测。

从微波辐射计的应用原理来看，一个物体只要其物理温度大于绝对零度（热力学最低温度），就存在能量的辐射，物体的不同物理特性使其在不同的频率有不同的辐射特性。微波辐射计就是通过接收不同频段的辐射能量，探测物体的微波辐射强度来感知物体的特性。从微波辐射计发挥的作用来看，其更像是探测海洋动力环境的灵敏“金手指”。

这个“金手指”具有全天时、全天候的工作能力，可覆盖全球90%以上区域，能够实时获取观测区域内海面温度、海面风速、海冰、海洋上空降雨量、水蒸气含量、液态水含量等海洋动力环境参数，能够及时、全面地掌握全球海域的�？鲂畔�。同时，海洋二号B星微波辐射计在海洋二号A星微波辐射计的基础上进行了优化设计，具有高可靠性、长寿命的特点，在系统设计、体制选择等方面采用的技术都达到了国际先进水平。

台风监测的“千里眼”

海洋二号B星微波散射计是一种高度集成的雷达，能够通过精确探测海洋表面微弱的散射信号，利用几何模型函数推导出海面的风向和风量，从而迅速全面地搜集全球海洋表面的矢量风场。西安分院研制的微波散射计获取的海面风场具有大尺度、全天时、全球观测的特点，一天可以覆盖全球90%以上的海域面积的海洋风场探测，正是这种强大的探测能力，使得微波散射计在极端天气，尤其是台风天气中显得尤为重要�？梢运�，微波散射计是台风监测的“千里眼”。

当前是我国加快建设海洋强国、实施创新驱动发展战略和“一带一路”建设的关键期，是海洋卫星等高新技术“提速增效”支撑海洋事业发展的机遇期。据西安分院主管科研生产的副院长和新阳介绍：“2018年我国计划发射3颗海洋遥感探测卫星。海洋二号B星与之前发射的海洋一号C星和后续的中法海洋卫星将联合应用，可快速获取海洋相关信息。这3颗卫星是我国规划和实施中的海洋水色卫星星座和海洋动力卫星星座的重要组成部分。它们的发射和在轨运行，将实现海洋卫星从单一型号到多种型谱、从试验应用向业务服务的转变，以及向系列化、业务化方向快速迈进，为海洋事业发展提供可靠、稳定的遥感数据支撑，为海洋强国建设提供技术保障。”

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