中国工程院院士姜景山:微波遥感助力海洋动力探测

中国教育装备采购网2011-08-18 11:12围观462次我要分享

  中国教育装备采购网讯:“‘海洋二号’卫星装载雷达高度计、微波散射计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计4个主载荷,这4种微波遥感器联合起来担任‘主角’,监测和调查海洋动力环境。” 中科院空间中心微波遥感部首席科学家、中国工程院院士姜景山接受《科学时报》专访时表示。

  据介绍,微波遥感是新型的对地观测手段,与可见光和红外遥感相比,微波遥感器有其独特的优越性,它不受云、雷、雨的限制,可以全天时、全天候工作。

  雷达高度计用于测量海面高度、有效波高及风速等海洋基本要素。数据的进一步反演结果可应用于海洋气候与环境的监测、预报,以及为海洋油气、海洋渔业和海岸带资源的调查与开发等行业提供服务。

  “卫星在轨期间,雷达高度计将进行全时工作。”姜景山自豪地说,“它的精度达3~5厘米,可在离地球将近一千公里的轨道上测量海面高度的厘米级变化。”

  微波散射计可以测量海面风速与风向,从而测到海面风场,可应用于海洋动力研究、海况预测及灾害监测等许多方面。

  “微波散射计是目前为止测量海洋风场主要的仪器。”姜景山介绍,雷达高度计和微波辐射计也都可以给出风场,但是精度没有微波散射计高。“雷达高度计是往下看,微波散射计是从侧面看,从而能测出风向风速。”

  扫描微波辐射计主要用于获取全球海面温度、海面风场、大气水汽含量、云中水含量、海冰和降雨量等。“在测量机理上采用了国际上先进的圆锥扫描方法。”

  校正微波辐射计是为雷达高度计提供大气路径延时校正的微波辐射计。它可通过对大气中液态水和水汽含量等路径信息的测量,向雷达高度计提供大气校正数据,具有在轨定标、修正仪器漂移等功能。

  “它是目前全球灵敏度最高的辐射计之一,正因为有了它对雷达高度计的路径校正,才使得雷达高度计能够达到厘米级精度。”姜景山说。

  姜景山介绍,雷达高度计、微波散射计属于主动微波遥感器,即传感器主动发射并接收反射或散射返回的电磁波,“类似雷达”;微波辐射计属于被动微波遥感器,即传感器直接接收海面辐射的电磁波,“类似相机”。

  “四个‘主角’互相支持,联手完成综合性遥感探测。”姜景山称,中国将成为继美国之后第二个能够独立完成综合性微波遥感探测的国家。

  尽管“海洋二号”卫星从2007年立项到现在仅有四年多时间,但在立项之前,姜景山和他的团队已经做了很多铺垫工作。

  “这些遥感探测器的基础是‘神舟’四号。”姜景山说,“‘神舟’四号有效载荷应用任务中的重头戏——多模态微波遥感器,是我国第一台实验性的微波遥感系统,实现了技术突破。”

  四个“主角”中,中国科学院空间科学与应用研究中心独立承担了两个——雷达高度计和校正微波辐射计,并与中国航天科技集团公司合作完成了微波散射计。

  “中科院空间中心是我国最早开展微波遥感技术研究的单位之一,也是目前国内微波遥感探测机理研究和微波遥感器研制的主要研发基地。”作为我国微波遥感倡导者之一,姜景山感到很欣慰。

  “去卫星发射现场的团队成员在发射成功以后就要马上赶回来。”姜景山告诉记者,在接下来的两三个月里,他们的主要任务就是进行在轨调试,对载荷的各项功能进行检测优化,使“海洋二号”卫星顺利完成它监测和调查海洋动力环境的使命。

来源:科学时报

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