從2002年5月15日發射第一顆海洋衛星至今,已經發射了10顆海洋衛星,包括HY-1A/1B/1C/1D、HY-2A/2B/2C/2D、CFOSAT、GF-3衛星,目前HY-1A/1B已經停止工作,HY-2A降級工作,其余衛星在軌正常工作。
海洋衛星根據不同要素的探測技術能力與特點、時間與空間分辨率、覆蓋范圍與監測頻次要求設計,按用途分為三類,包括海洋水色環境、海洋動力環境、海洋監視監測系列。
海洋一號系列衛星用于海洋水色、水溫、海岸帶觀測,HY-1A/1B為試驗星,配置海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀。HY-1C/1D為業務星,配置海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀、紫外成像儀、定標光譜儀、船舶自動識別系統,上、下午組網觀測,陸海兼顧,載荷具有多種空間分辨率、高信噪比、高動態范圍與寬刈幅等優點。
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海洋二號系列衛星用于全球全天候海面風場、浪高、海面高度、海面溫度等多種海洋動力環境參數監測,直接為災害性海況預警預報提供實測數據,為海洋防災減災、海洋權益維護、海洋資源開發、海洋環境保護、海洋科學研究以及國防建設等提供支撐服務,載荷為雷達高度計、微波散射計、微波輻射計、雙頻全球定位系統、船舶自動識別系統、數據收集系統、雙向數據通信等,HY-2A為試驗星,HY-2B/2C/2D三星實現業務化組網觀測。
海洋監視監測系列衛星用于全天候全球海洋和陸地信息的監視監測,載荷為C頻段多極化合成孔徑雷達,用于海洋、減災、水利及氣象等多個領域,是我國實施海洋開發、進行陸地環境資源監測和應急防災減災的重要技術支撐,試驗衛星即為GF-3衛星,后續衛星1米C-SAR兩顆與GF-3衛星組網,分別在2021年與2022年發射。
隨著儀器儀表技術的發展,衛星上攜帶的監測儀器也在從功能的單一化向多功能集成化轉變。據介紹,六大載荷的存在可以讓衛星的工作頻率跨越8個波段,不僅能對海洋動力環境要素觀測,還具備對船舶自動識別以及接收、存貯和轉發我國近海及其他海域的浮標測量數據的能力。
其中,雷達高度計主要用于測量海面高度、有效波高、海流和重力場參數;微波輻射計能夠實時獲取觀測區域內海面溫度、海面風速、海冰、海洋上空降雨量、水蒸氣含量、液態水含量等海洋動力環境參數;微波散射計能夠通過探測海洋表面微弱的散射信號,利用幾何模型函數推導出海面的風向和風量;校正輻射計則是用于為雷達高度計提供大氣濕對流層路徑延遲校正服務。
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監測儀器儀表作為海洋立體觀測網建設的重要組成部分,在海洋環境中起著非常重要的作用,是準確判斷海洋實時狀況的科學依據。在市場需求的推動下,我國儀器儀表的技術水平也在不斷的提升。
但是我們也要正視,目前的海洋裝備市場上,北美占總市場份額76%,歐洲占19%,亞洲僅占5%。對一些高性能海洋環境裝備,國外還實施禁運,對于國內的衛星監測技術來說,還缺乏核心技術的支撐。在未來,我國的海洋觀測技術裝備還有很大的進步空間。
衛星是我國規劃和實施的海洋水色衛星星座和海洋動力衛星星座的重要組成部分,未來我國還將發射更多的衛星來布局衛星監測體系。對于相關儀器儀表企業來說,也要把握住機會加緊研發,不斷推動儀器儀表技術的研發和創新,才能實現企業的快速發展。