6月8日是“世界海洋日暨全國(guó)海洋宣傳日”，今年的活動(dòng)主題是“保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng) 人與自然和諧共生”。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)。大力發(fā)展、廣泛應(yīng)用海洋衛(wèi)星，是推動(dòng)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)不可或缺的技術(shù)手段。從2002年實(shí)現(xiàn)我國(guó)海洋衛(wèi)星“零”的突破，五院已抓總研制并成功發(fā)射了多顆海洋衛(wèi)星，涵蓋海洋水色、海洋動(dòng)力環(huán)境和海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)三個(gè)系列，推動(dòng)海洋衛(wèi)星性能不斷提高、應(yīng)用日益廣泛、效益更加顯著、服務(wù)遍及全球。
慧眼識(shí)?！疤羁瞻住?/strong>
海洋水色系列衛(wèi)星是以可見(jiàn)光和紅外成像觀測(cè)為手段的海洋遙感衛(wèi)星，主要用于海洋水色、水溫、海岸帶觀測(cè)。海洋一號(hào)系列衛(wèi)星的家族成員有海洋一號(hào)A衛(wèi)星、海洋一號(hào)B衛(wèi)星、海洋一號(hào)C衛(wèi)星和海洋一號(hào)D衛(wèi)星。
海洋一號(hào)A衛(wèi)星于2002年成功發(fā)射，填補(bǔ)了我國(guó)海洋衛(wèi)星領(lǐng)域的空白。星上裝載海洋水色水溫掃描儀和海岸帶成像儀，主要用于海洋水色、水溫環(huán)境要素探測(cè)，在軌期間獲取了大量水色遙感探測(cè)數(shù)據(jù)，探測(cè)范圍覆蓋了全球海域。2007年發(fā)射的海洋一號(hào)B衛(wèi)星是A衛(wèi)星的接替星，衛(wèi)星的觀測(cè)能力和探測(cè)精度得到了進(jìn)一步提高。
▲ 海洋一號(hào)Ａ衛(wèi)星示意圖
▲ 海洋一號(hào)Ｂ衛(wèi)星示意圖
隨著海洋一號(hào)A、B衛(wèi)星的退役，2018年發(fā)射升空的海洋一號(hào)C衛(wèi)星承擔(dān)起我國(guó)海洋水色觀測(cè)的使命。星上搭載了海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀、紫外成像儀、星上定標(biāo)光譜儀、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)五大載荷，可實(shí)現(xiàn)對(duì)全球海洋水色的長(zhǎng)期、連續(xù)、穩(wěn)定探測(cè)，在海冰、赤潮、溢油、森林火災(zāi)、圍填海監(jiān)測(cè)等方面作出了突出貢獻(xiàn)。
▲ 海洋一號(hào)C衛(wèi)星示意圖
海洋一號(hào)D衛(wèi)星于2020年成功發(fā)射，配置與海洋一號(hào)C衛(wèi)星性能相同的五個(gè)有效載荷。海洋一號(hào)D衛(wèi)星與C衛(wèi)星組成中國(guó)首個(gè)海洋民用業(yè)務(wù)衛(wèi)星星座，實(shí)現(xiàn)了雙星上、下午組網(wǎng)觀測(cè)，填補(bǔ)了我國(guó)海洋水色衛(wèi)星下午無(wú)觀測(cè)數(shù)據(jù)的空白，大幅提高了對(duì)全球海洋水色、海岸帶資源與生態(tài)環(huán)境的有效觀測(cè)能力，使我國(guó)在海洋水色遙感領(lǐng)域躋身國(guó)際前列。
▲ 海洋一號(hào)C、D衛(wèi)星星座示意圖
觀風(fēng)測(cè)浪“顯身手”
海洋動(dòng)力環(huán)境系列衛(wèi)星具備從太空中探測(cè)海浪和海風(fēng)的本領(lǐng)，主要用于全球全天候海面風(fēng)場(chǎng)、浪高、海面高度、海面溫度等多種海洋動(dòng)力環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)，直接為災(zāi)害性海況預(yù)警預(yù)報(bào)提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，為海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋資源開(kāi)發(fā)、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋科學(xué)研究等提供支撐服務(wù)。海洋動(dòng)力環(huán)境系列衛(wèi)星包含海洋二號(hào)系列衛(wèi)星和中法海洋衛(wèi)星。
海洋二號(hào)系列衛(wèi)星家族成員包括海洋二號(hào)A衛(wèi)星、海洋二號(hào)B衛(wèi)星、海洋二號(hào)C衛(wèi)星和海洋二號(hào)D衛(wèi)星。
海洋二號(hào)A衛(wèi)星于2011年成功發(fā)射，創(chuàng)造了我國(guó)遙感衛(wèi)星領(lǐng)域首次實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)高精度測(cè)定軌、首次實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)微波遙感器于一體等多個(gè)“第一”。
▲ 海洋二號(hào)A衛(wèi)星示意圖
海洋二號(hào)B衛(wèi)星于2018年成功發(fā)射，是我國(guó)海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的首發(fā)星，在A星的基礎(chǔ)上新增了船舶自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，可持續(xù)對(duì)海面風(fēng)場(chǎng)、海浪、海面溫度、海上風(fēng)暴和潮汐進(jìn)行監(jiān)測(cè)，形成連續(xù)、穩(wěn)定的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)獲取能力。海洋二號(hào)C衛(wèi)星于2020年發(fā)射升空，具備測(cè)量全球海洋表面風(fēng)矢量和全球海面高度，全球船舶自動(dòng)識(shí)別以及接收、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)全球海上浮標(biāo)測(cè)量信息等一系列能力，其功能可概括為“捕風(fēng)、勘海、鑒舟、匯志”。
▲ 海洋二號(hào)Ｂ衛(wèi)星示意圖
▲ 海洋二號(hào)Ｃ衛(wèi)星示意圖
2021年海洋二號(hào)D衛(wèi)星成功發(fā)射，其后與海洋二號(hào)B衛(wèi)星、C衛(wèi)星在軌組網(wǎng)，建成我國(guó)首個(gè)海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)。三星組網(wǎng)運(yùn)行后，僅需6小時(shí)，全球海洋監(jiān)測(cè)的覆蓋能力就能達(dá)80%以上，海洋監(jiān)測(cè)的效率和精度大幅提升，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，高效服務(wù)于我國(guó)海洋防災(zāi)減災(zāi)、海上交通、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)等工作，進(jìn)一步提升了中國(guó)海洋衛(wèi)星體系的國(guó)際地位。
▲ 海洋二號(hào)Ｂ星、C星、D星在軌組網(wǎng)示意圖
中法海洋衛(wèi)星是中法兩國(guó)合作的科研試驗(yàn)衛(wèi)星，于2018年發(fā)射升空，主要用于海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)海洋表面風(fēng)和浪的大面積、高精度同步觀測(cè)。在軌運(yùn)行4年多來(lái)，中法海洋衛(wèi)星已向多家用戶(hù)分發(fā)數(shù)據(jù)，世界多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的數(shù)十家科研團(tuán)隊(duì)使用了衛(wèi)星共享數(shù)據(jù)服務(wù)科學(xué)研究和優(yōu)化天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)已在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、南北極海冰監(jiān)測(cè)、海洋數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和短期預(yù)報(bào)中得到應(yīng)用示范驗(yàn)證。
▲ 中法海洋衛(wèi)星示意圖
穿云破霧“織天網(wǎng)”
海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)系列衛(wèi)星用于對(duì)海上目標(biāo)和對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要包括高分三號(hào)系列衛(wèi)星，即高分三號(hào)01星、02星和03星。
高分三號(hào)01星于2016年成功發(fā)射，是我國(guó)自主研制的首顆C頻段、多極化、高分辨率合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星，在研制過(guò)程中采用了50多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，具有全天時(shí)、全天候監(jiān)測(cè)、高精度測(cè)量、多模式成像等突出優(yōu)勢(shì)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)際同類(lèi)衛(wèi)星水平。由于合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星不受光照、云層和天氣的約束與影響，可以全天時(shí)、全天候工作，且具有對(duì)地下物體的穿透能力，解決了光學(xué)遙感觀測(cè)不到或觀測(cè)不足的問(wèn)題，當(dāng)天氣條件惡劣時(shí)，對(duì)合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星的需求就格外迫切。
▲ 高分三號(hào)01星示意圖
在原有性能提升的基礎(chǔ)上，2021年發(fā)射的高分三號(hào)02星上增設(shè)了兩個(gè)“獨(dú)家利器”：一是創(chuàng)新增加了AIS船舶定位技術(shù)，及時(shí)更新海上船舶的位置信息并引導(dǎo)對(duì)船舶成像和識(shí)別，及時(shí)掌握海洋氣象、航行信息等數(shù)據(jù)，有助于保障海上生命安全、提高航行的安全性；二是增加了星上實(shí)時(shí)處理器，在特定觀測(cè)模式下可以即時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，省去了數(shù)據(jù)處理的“中間商”，直接與用戶(hù)“見(jiàn)面”。以前，01星從獲取數(shù)據(jù)到用戶(hù)拿到影像圖需要間隔幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，02星在十幾分鐘內(nèi)就能處理完成——這對(duì)于應(yīng)急救援來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是個(gè)巨大的飛躍。
▲ 高分三號(hào)02星在轉(zhuǎn)運(yùn)中
2022年，高分三號(hào)03星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)海陸監(jiān)視監(jiān)測(cè)迎來(lái)三星組網(wǎng)時(shí)代。三星組網(wǎng)運(yùn)行充分發(fā)揮了多星協(xié)同觀測(cè)優(yōu)勢(shì)，形成1+1+1＞3的應(yīng)用效能：重訪周期由單星15小時(shí)縮短至5小時(shí)，對(duì)海洋大面積成像能力翻倍提升，實(shí)現(xiàn)一次成像就能拍攝全球近1/5的海洋，更精確監(jiān)測(cè)重大災(zāi)害和基礎(chǔ)設(shè)施。
▲ 高分三號(hào)衛(wèi)星處在同一軌道示意圖
經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要海洋衛(wèi)星，監(jiān)測(cè)海上風(fēng)云變幻離不開(kāi)海洋衛(wèi)星。五院抓總研制的這些海洋衛(wèi)星，各有特色、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，組網(wǎng)觀測(cè)并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)行，支撐我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)，服務(wù)于應(yīng)對(duì)全球氣候變化。從天瞰海，放眼未來(lái)，五院還將持續(xù)推動(dòng)海洋衛(wèi)星更好地服務(wù)國(guó)計(jì)民生，推動(dòng)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)、海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)不斷取得新成就。
