HY-2卫星地面应用系统运行控制方案设计与实现

本文介绍了海洋二号(HY-2)卫星地面应用系统运行控制方案设计与实现。运行控制子系统主要负责HY-2地面应用系统的任务调度和系统状态的监视,协调各系统之间的业务运行,是整个地面系统的神经中枢。根据系统特点采用三层C/S和B/S相结合混合体系架构。HY-2地面应用系统调度任务包括:实时调度任务、定时调度任务、数据重处理调度任务。由于数据处理流程复杂,运控子系统采用分层调度模型,这样有利于降低调度复杂性。系统采用自动运行模式:预先的业务运行计划制定、分布式的运行调度、集中式的运行状态监控。     

HY-2卫星微波辐射计地理定位方法

海洋二号(HY-2)卫星微波辐射计采用圆锥扫描的方式,对海面温度和大气等目标进行探测。本文根据该载荷的几何模型,得出了适用于微波辐射计特殊扫描方式的地理定位算法,将其用于该载荷的地理定位,并利用图像对结果进行了初步评估。     

HY-2A卫星雷达高度计设计及其在轨工作结果

海洋二号(HY-2A)卫星是我国第一颗海洋动力环境卫星,雷达高度计是HY-2A卫星的主载荷之一,发射入轨后仪器工作正常,并获得了大量有效的观测数据。该仪器在20 m有效波高条件下测高精度达到了4 cm,在4 m有效波高条件下测高精度达到了2 cm,其产品精度接近Jason-2卫星高度计。本文就HY-2A卫星雷达高度计系统设计和在轨初步结果进行论述。     

风云气象卫星的地面应用系统

我国从20世纪70年代开始实施自己的气象卫星计划，经过30多年的工作，已经建立起风云1号极轨和风云2号静止两个系列的气象卫星。地面应用系统是风云气象卫星大系统中的一个重要组成部分。文章就地面应用系统的规划工作、关键技术问题的解决以及业务运行成功率的提高等三个方面做了回顾；风云气象卫星已成为我国现代化气象业务系统中不可或缺的重要组成部分，并被世界气象组织正式列为世界天气监视网全球观测系统的一个组成部分；从气象卫星获取的大气和地表信息，已被广泛应用于天气预报、气候预测、环境和自然灾害监测、农业等多个国民经济领域；讨论了风云气象卫星地面应用系统成功的经验。     

HY-2卫星雷达高度计风速反演验证

本文给出了海洋二号(HY-2)卫星雷达高度计风速反演的双参数算法模型,并利用Jason-1产品和HY-2卫星微波散射计产品定性验证了双参数算法模型的正确性,同时利用星星交叉比对方法、美国国家浮标数据中心(National Data Buoy Center,NDBC)浮标数据验证方法、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析数据验证方法三种不同方法对该模型进行定量化验证,结果表明HY-2卫星雷达高度计风速反演的双参数算法模型的反演精度达到2.0 m/s的精度,满足海洋业务应用和科学研究的精度要求,可为用户提供满足观测要求的海面风产品。     

空间科学地面系统标准体系建设研究

“十二五”期间是我国空间科学高速发展的阶段,随着空间科学卫星的增多以及卫星寿命的延长,迫切需要建立面向空间科学任务的通用地面应用系统。本文探讨了空间科学卫星任务的特点,以及空间科学卫星地面系统标准化研究的意义。探索了空间科学卫星地面段的总体架构以及各部分的功能和标准要求,从横向业务类别和纵向业务流程两个方面,研究了地面系统的技术标准体系,为建立统一的面向多任务的空间科学卫星地面系统平台奠定技术基础。     

HY-2卫星扫描微波辐射计多通道分辨率匹配技术研究

星载微波辐射计多通道海洋参数反演需要基于同一位置、同一分辨率的多通道观测值,但由于星载微波辐射计设计的局限性,多通道观测地面像元位置和分辨率均不同,因此运用多通道分辨率匹配技术统一观测面元是扫描微波辐射计数据处理中的关键技术,基于海洋二号(HY-2)卫星扫描微波辐射计的成像原理和天线方向图,模拟各通道天线方向图在地面的投影,用Backus-Gilbert(BG)算法将高频观测亮温重采样到最低的低频6.6 GHz通道的观测位置和像元分辨率。结果表明,BG降低分辨率重采样算法能得到很好的拟合效果,并且不另引入噪声。     

HY-2A卫星大气校正微波辐射计在轨数据定标和检验研究

海洋二号(HY-2A)卫星大气校正微波辐射计(ACMR)是为雷达高度计提供大气路径延迟校正的微波辐射计。本文针对ACMR热真空定标试验的原理、方法、实施过程及试验结果进行了阐述和分析,得到了ACMR 3个频率的辐射传输系数和非线性系数,并进行了天线订正的发射前算法分析,给出了天线温度系数。利用这些系数对在轨数据进行了处理,得到了在轨天线温度转换系数,并与Jason-1、Jason-2卫星上搭载的微波辐射仪(JMR)进行了匹配比较,结果表明一致性良好。     

HY-2卫星激光观测精密定轨技术

2011年8月16日发射的海洋二号(HY-2)卫星是中国第一颗海洋动力环境卫星,配备的卫星激光测距跟踪系统即作为HY-2卫星定轨基准系统,同时又是HY-2卫星定轨系统之一。本文较为详细地介绍了HY-2卫星激光观测、轨道预报和激光跟踪系统(SLR)定轨技术,并对SLR定轨结果进行了初步检验。     

HY-2卫星双频GPS精密定轨技术

海洋二号(HY-2)卫星双频全球定位跟踪系统(GPS)接收机获取的GPS数据是基于非差简化动力学方法应用于HY-2卫星精密轨道确定。差分GPS载波相位数据可以消除钟差,同时利用GPS数据获得HY-2卫星轨道和GPS卫星轨道。GPS数据确定的轨道利用激光测距进行了检核,并与法国太空总署确定的轨道以及综合定轨策略确定的轨道进行了比较,HY-2卫星基于GPS数据精密轨道径向成分优于3cm。     

海洋二号卫星雷达高度计测高误差校正算法及验证

影响星载卫星雷达高度计测高精度的因素很多,其中大气干对流层延迟、大气湿对流层延迟、大气逆压延迟、电离层延迟以及海况偏差直接影响海表面高度计算精度。本研究开展了海洋二号卫星雷达高度计上述误差修正算法研究,并利用国外较为成熟的Jason-1/2和Topex/Poseidon(T/P)卫星雷达高度计数据产品对海洋二号卫星雷达高度计使用的误差校正算法进行验证。结果表明,海洋二号卫星雷达高度计数据处理时使用的误差校正算法均可满足精度要求。     

海洋二号卫星微波散射计数据预处理技术研究

本文在简述海洋二号(HY-2A)星载微波散射计(简称散射计)工作原理的基础上,详细阐述了散射计数据预处理所涉及的关键技术,主要包括几何定位算法和雷达后向散射系数的计算。星载微波散射计数据的地理定位是计算遥感器观测点在地基坐标系中坐标的处理过程。地理定位需要考虑仪器扫描几何、空间位置、天线指向、地球曲率、旋转等因素。传统的遥感数据定位方法依赖于卫星轨道,定位精度难以保障,HY-2A卫星搭载了GPS传感器,提供1 s间隔的卫星平台定位数据,据此建立传感器观测几何与地面面元之间的几何模型,通过模型的解算获得观测面元中心的地理坐标,并计算观测面元的方位角、入射角等参数。随后采用参量代换法从雷达回波信号中计算后向散射系数。     

海洋二号卫星微波散射计系统设计与应用

海洋二号卫星是我国第一颗海洋动力环境卫星,于2011年8月16日成功发射,搭载的微波散射计是我国第一颗星载海洋风场测量雷达。海洋二号卫星微波散射计采用笔形波束体制,圆锥扫描工作方式,本文给出了微波散射计系统组成、主要性能指标和在轨数据预处理方法,并给出了在轨测试结果及在台风监测中的应用。     

海洋二号卫星主被动微波遥感探测技术研究

介绍了海洋二号(HY-2A)卫星4个微波有效载荷(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)的功能、性能和设计指标。HY-2A卫星突破了我国微波遥感设备技术上的瓶颈,为海洋环境监测预报业务化和防灾减灾提供了必要的海洋观测手段,解决了我国自主海洋动力环境参数遥感观测有无的问题。HY-2A卫星的成功发射和业务化运行为我国海洋卫星发展规划打下了坚实的基础。     

海洋二号卫星工程研制及在轨运行简介

海洋二号卫星是我国首颗海洋动力环境探测卫星,也是目前国际上唯一一颗可全天候、全天时同步获取全球海面高度、有效波高、海面风场、海面风速、海面温度、大气水汽含量、云中液水含量等多种遥感数据的卫星。海洋二号卫星配置4种主、被动微波遥感载荷,采用全新遥感体制,实现关键部件国产化,具有精密测定轨、电磁兼容、高精度姿态控制等技术特点。海洋二号卫星作为国内首颗综合型微波遥感卫星,其工程实现意义重大。本文从系统组成与功能、研制阶段划分、大型试验验证、在轨测试与应用成果展示几个方面进行了介绍。     

HY-2卫星微波散射计在西北太平洋台风监测中的应用研究

本文在简述海洋二号(HY-2)卫星微波散射计工作机制及海面风场反演原理的基础上,针对HY-2卫星微波散射计在轨运行的数据,利用该散射计数据开展海面台风中心定位、结构、台风路径、风速等值线、大风半径等台风参数的定量化应用分析研究。同时将HY-2卫星观测到的海面风场与风云二号(FY-2E)卫星云图进行融合展示,并将HY-2海面风场与ASCAT反演的海面风场和浮标提供的观测数据进行对比验证,多方面的定量分析显示出HY-2卫星海面风场观测的有效性和在台风监测中的优势。最后,对HY-2卫星微波散射计的优缺点进行分析,展望了其可能的改进方向。     

HY-2A微波散射计风场反演算法

本文针对我国首颗自主发射的海洋二号(HY-2A)卫星微波散射计,建立了业务化运行的风场反演算法,该算法将散射计海面风矢量反演分为粗搜索和精搜索两个步骤,有效地提高了运算效率。采用矢量圆中数滤波算法进行风向模糊解去除,并采用NCEP风场作为背景场对初始场进行选择,提高了模糊去除准确性。算法的反演结果经与NDBC对比和ASCAT风场星星对比验证,结果表明HY-2A卫星微波散射计可提供风速精度优于2 m/s或10%,风向精度优于±20°的海面风场观测产品,可满足海洋科学研究和海洋业务应用的需求。     

HY－2卫星微波散射计海面风矢量场反演技术研究

主要针对HY-2卫星微波散射计,提出反演海面风矢量模型算法,并进行误差精度分析,给出了HY-2卫星微波散射计数据获取、预处理、风矢量场反演和产品制作技术流程,为HY-2卫星发射上天后能尽快发挥应有的效益做好技术准备,以此推动我国海洋微波遥感技术的发展.