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中法合作海洋卫星:海风海浪同步观测 攻克系统级合作难题

2018-12-15 16:06 来源:新华网 参与互动 
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  新华社酒泉10月29日电 题:海风海浪同步观测 攻克系统级合作难题——揭秘首颗中法合作海洋卫星

  新华社记者张泉、胡喆、戴盈

  10月29日,中法海洋卫星在酒泉卫星发射中心发射成功,将主要用于海洋动力环境监测。

  海洋卫星因具有全天时、全天候、长期连续观测等优势,不受地理位置和人为条件限制,可以覆盖环境条件恶劣的海区,已成为现代海洋观测的主导手段。

  作为中法首颗共同研制的卫星,中法海洋卫星取得了哪些突破?将为我国海洋观测带来怎样的提升?新华社记者请专家为您解读。

  海风海浪同步观测:中法优势互补造就海洋观测新突破

  海风和海浪的关系是海洋科学研究的重要内容,也因其复杂多变而成为研究的难点。中法两国优势互补使得中法海洋卫星在世界上首次实现了同时对海浪方向谱和海风速度进行测量。有利于进一步科学认知海洋动力环境的变化规律,提高对巨浪、海洋热带风暴、风暴潮等灾害性海况预报的精度与时效。

  在中法海洋卫星上,装载有两台新型体制的微波雷达,两台微波雷达协同工作,从而可以同时、同地获取海风、海浪探测数据。

  中方研制的新型微波散射计能够对海面风速和风向进行高精度观测,该仪器国际上首次采用扇形旋转扫描波束体制,可同步获取海面多方位角组合观测数据,降低数据处理复杂度,提高海面风场反演精度。法方研制的海洋波谱仪可以开展海浪有效波高、海浪波向、海浪波速等海浪谱物理量的测量。

  “微波散射计和海洋波谱仪频率相近,研制过程中,我们与法方密切沟通,前后开展5次实验,最终解决了二者互相干扰的问题。”航天科技集团五院中法海洋卫星总指挥、总设计师王丽丽说。

  两台载荷的探测数据通过同化手段有机组合,互为补充,能够进一步提高海洋动力环境观测精度,为海上船舶航行、海上作业、海岸带管理等提供有力保障。

  多星在轨 优势互补:我国海洋卫星观测体系进一步完善

  “随着中法海洋卫星发射成功,我国海洋立体观测体系进一步完善。”国防科工局、国家航天局系统工程司副司长赵坚表示,中法海洋卫星探测得到的数据能够与在轨的海洋系列卫星探测数据进行集成,弥补现有海洋系列卫星在探测手段、时间、空间上的不足,建立起种类齐全、优势互补的海洋遥感卫星观测体系。

  截至目前,我国已累计发射7颗海洋卫星(其中两颗已退役),形成了海洋水色(海洋一号)、海洋动力环境(海洋二号、中法海洋)以及海洋监视监测(高分三号)3个海洋卫星系列,在我国海洋环境监测、海洋资源开发、海洋防灾减灾、海洋科学研究等方面发挥了重要作用。

  据介绍,海洋水色卫星以海洋叶绿素浓度、悬浮泥沙、可溶性有机物等海洋水色信息为主要观测目标;海洋动力环境卫星主要观测海面高度、海面风场、海浪谱等海洋动力环境要素;海洋监视监测卫星则主要监测海冰、海上溢油等海面目标。

  “我国是海洋大国,海域广袤、海岸线漫长、岛屿众多。提升海洋观测水平对于我国经济发展、生态环境保护意义重大。”中法海洋卫星中方首席科学家刘建强说。

  按照《海洋卫星业务发展“十三五”规划》及《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,我国后续将陆续发射多颗海洋卫星,进一步完善我国海洋观测体系。海洋水色卫星星座将形成上、下午组网高性能观测;海洋动力卫星星座将形成极轨、倾斜轨道互相配合,实现海洋动力环境要素多频次观测。

  发射成功不是终点:中法合作仍将深化

  “中法海洋卫星是中国与欧洲发达国家在航天高科技领域开展的首次合作。”国防科工局、国家航天局副局长吴艳华表示,我国科技工作者和法方研究人员开展了全方位、高水平、实质性的交流和合作,有利于充分借鉴先进成果和经验,加速提升我国海洋科学研究能力,带动我国海洋高科技发展。

  法国是世界上海洋监测和海洋环境预报技术比较先进的国家,在海洋波浪方向谱雷达遥感测量方面有近30年的研制经验,在遥感数据系统设计、数据获取与反演、预报模型同化应用、微波遥感载荷研制方面取得了大量成果。

  中法双方共同研制了卫星数传分系统,负责接收微波辐射计和波谱仪传来的遥感数据,并根据情况“智能化”选择编码存储或是直接将数据传回地面接收站;中法海洋卫星上的固态存储器分区设计是特有的,设计人员将固态存储器分成了两个区域,中方和法方分别使用,互不干扰……

  “合作成果来之不易。”王丽丽介绍,中法海洋卫星是两个航天大国在系统级上的合作,双方执行不同的技术标准给合作研发带来很大的难度。中法科研人员密切沟通、求同存异,并充分发挥创造性,确保了卫星最终研制成功。双方科研人员也在合作中结下了深厚的友谊。

  “中法海洋卫星数据还可提供给世界各国科学家、预报员使用,为海上船只航行安全、全球海洋防灾减灾、全球海洋资源调查提供服务保障。”吴艳华表示,中法双方将进一步在中法天文卫星、空间气候观测、对地观测和空间科学等方面开展互惠互利合作。

【编辑:郭泽华】
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