海洋觀測的中國力量

當(dāng)前在軌應(yīng)用的海洋二號衛(wèi)星中，2018年發(fā)射的海洋二號B衛(wèi)星已在軌運(yùn)行5年，超過設(shè)計(jì)壽命，當(dāng)前衛(wèi)星狀態(tài)良好，載荷數(shù)據(jù)穩(wěn)定。該衛(wèi)星與緊隨其后發(fā)射的海洋二號C星、海洋二號D星共同建成全球首個(gè)海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備高效探測海面風(fēng)場、浪高、海面高度、海面溫度等多種海洋動(dòng)力環(huán)境參數(shù)的能力，同時(shí)具備全球船舶識別和海洋浮標(biāo)測量數(shù)據(jù)收集等功能。

海洋二號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)海洋衛(wèi)星資料業(yè)務(wù)化應(yīng)用的突破，為衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化進(jìn)入國家級數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

“千里眼” “順風(fēng)耳”

海洋占據(jù)了地球71%的面積，對人類生活有著重要的意義。同時(shí)，海洋所產(chǎn)生的臺風(fēng)、海嘯等災(zāi)害往往會(huì)給人類造成不可估量的損失。長期、穩(wěn)定、連續(xù)地獲取海面風(fēng)場資料能夠顯著提高海洋環(huán)境預(yù)報(bào)的精度，是有效應(yīng)對臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害的必備信息。

五院西安分院研制團(tuán)隊(duì)為海洋二號系列衛(wèi)星研制的微波散射計(jì)，是衛(wèi)星觀測海洋的“千里眼”。微波散射計(jì)是一種高度集成的雷達(dá)，能夠通過精確探測海洋表面微弱的散射信號，感知海面的風(fēng)向和風(fēng)量，從而迅速全面地搜集全球海洋表面的矢量風(fēng)場。目前在軌應(yīng)用的海洋二號D星微波散射計(jì)在軌技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，具備全天時(shí)、全天候測量海面風(fēng)場矢量的能力，不受云層、光照和極端天氣的影響。

研制團(tuán)隊(duì)為海洋二號衛(wèi)星研制的掃描微波輻射計(jì)，實(shí)現(xiàn)對海洋動(dòng)力環(huán)境參數(shù)探測并起到關(guān)鍵性的作用，能夠?qū)崟r(shí)獲取觀測區(qū)域內(nèi)海面溫度、海面風(fēng)速、海面上空降雨量、水蒸氣含量、液態(tài)水等海洋動(dòng)力環(huán)境參數(shù)，及時(shí)、全面地掌握全球海域的海況信息，它獲取的數(shù)據(jù)在中長期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。

同時(shí)，研制團(tuán)隊(duì)還為海洋二號系列衛(wèi)星研制了數(shù)傳分系統(tǒng)，主要是將衛(wèi)星微波散射計(jì)獲取的大量海洋風(fēng)場數(shù)據(jù)，傳回到地面并實(shí)現(xiàn)對海面風(fēng)場數(shù)據(jù)的判讀。數(shù)傳分系統(tǒng)在衛(wèi)星與地球之間搭建了一條高速、高效的“天路”，將衛(wèi)星獲取的海洋相關(guān)信息快速、準(zhǔn)確地回傳至地面，就好像為地面的用戶裝上了“順風(fēng)耳”，為高質(zhì)量觀測海面變化、獲取測量數(shù)據(jù)提供了重要保障。

十余載奮進(jìn) 海動(dòng)逐風(fēng)浪

在全球海洋環(huán)境觀測中，利用衛(wèi)星觀測進(jìn)行海洋研究成為科技發(fā)展的前沿技術(shù)陣地。早在“八五”期間，研制團(tuán)隊(duì)就開始星載微波散射計(jì)的技術(shù)跟蹤和研究工作，并在“十五”期間開始承擔(dān)海洋二號衛(wèi)星微波散射計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究工作。經(jīng)過幾代遙感人多年的努力和拼搏，西安分院在星載微波散射計(jì)領(lǐng)域取得了豐碩的成果，成功實(shí)現(xiàn)我國星載微波散射計(jì)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行。

“十五”期間，我國正式啟動(dòng)海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星型號的預(yù)先研制任務(wù)，星載微波散射計(jì)作為整星四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一正式進(jìn)入研發(fā)階段。進(jìn)入“十一五”，我國首顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星正式立項(xiàng)啟動(dòng)，微波散射計(jì)、掃描微波輻射計(jì)作為主載荷，項(xiàng)目組面臨著更大的挑戰(zhàn)和壓力。在項(xiàng)目研制進(jìn)度緊、研制技術(shù)難度大的情況下，研制團(tuán)隊(duì)充分展現(xiàn)了直面困難、迎難而上、不懼艱險(xiǎn)的精神，將一個(gè)個(gè)工程“攔路虎”鏟除，填補(bǔ)了我國在微波遙感領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)空白，奠定了西安分院在國內(nèi)星載散射測量、輻射測量領(lǐng)域的地位。

海洋二號首顆星的成功應(yīng)用，極大地堅(jiān)定了研制團(tuán)隊(duì)的信心。在“十二五”“十三五”期間，西安分院參與完成了海洋二號B星、海洋二號C星、海洋二號D星有效載荷的研制任務(wù)。隨著海洋二號D星的成功發(fā)射，全球首個(gè)海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)順利建成，團(tuán)隊(duì)研制的新一代微波散射計(jì)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。海洋二號微波散射計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品被列入與歐洲氣象衛(wèi)星組織數(shù)據(jù)交換目錄，并進(jìn)入全球觀測資料廣播系統(tǒng)國際分發(fā)系統(tǒng)。海面風(fēng)場產(chǎn)品經(jīng)國內(nèi)外頂級同行測試，均給出正面評價(jià)。高水平的有效載荷在國際上展現(xiàn)了中國海洋探測的技術(shù)實(shí)力，彰顯了中國力量。