海洋卫星发展历程表
●1997年6月30日，国防科学技术工业委员会下达《关于海洋水色卫星立项研制的批复》。
●2002年5月15日，我国第一颗海洋水色卫星——“海洋一号A”卫星在太原卫星发射中心发射升空，从此结束了我国没有海洋卫星的历史。“海洋一号A”卫星在轨运行的685天期间，获取了中国近海及全球重点海域的相关信息，用户范围覆盖了国内的海洋管理和生产作业、科研院所、大专院校、军事应用等部门的126个单位。
●2005年１月，国防科学技术工业委员会、财政部下达我国第二颗海洋水色卫星——“海洋一号B”卫星的立项批复。
●2007年1月，国防科学技术工业委员会、财政部联合批准了我国第三颗海洋卫星——“海洋二号”卫星的立项研制。
●2007年4月11日，“海洋一号B”卫星在太原卫星发射中心成功发射。该卫星针对“海洋一号A”卫星设计中的不足和业务化要求，对技术指标进行了优化，功能得到了提升，实现了对我国主张的300万平方公里管辖海域水色环境大面积、实时和动态的监测，还获得了包括南极、北极以及热点海域如亚丁湾等境外区域的近实时环境信息。
●2011年8月16日，“海洋二号”卫星在太原卫星发射中心由“长征四号乙”运载火箭送入太空，并进入预定轨道。该卫星是我国对地遥感中最为复杂的卫星之一。
HY-2卫星简介
海洋二号卫星（HY-2）是我国第一颗海洋动力环境卫星，该卫星集主、被动微波遥感器于一体，具有高精度测轨、定轨能力与全天候、全天时、全球探测能力。其主要使命是监测和调查海洋环境，获得包括海面风场、浪高、海流、海面温度等多种海洋动力环境参数，直接为灾害性海况预警预报提供实测数据，为海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋资源开发、海洋环境保护、海洋科学研究以及国防建设等提供支撑服务。
海洋二号卫星工程研制于2007年1月获得了国防科工委、财政部的联合批复。该卫星由航天科技集团公司中国空间技术研究院研制，计划于2011年8月15日在太原卫星发射中心采用CZ-4B运载火箭发射。
HY-2卫星任务目标
监测海洋动力环境，获得包括海面风场、海面高度场、有效波高、海洋重力场、大洋环流和海表温度场等重要海况参数；实现国产行波管放大器在轨寿命飞行验证；完成星地激光通信链路新技术试验验证。
HY-2卫星技术指标
HY-2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以及DORIS、双频GPS和激光测距仪。
卫星轨道为太阳同步轨道，倾角99.34度，降交点地方时为 6:00 am，卫星在寿命前期采用重复周期为14天的回归冻结轨道，高度971km，周期104.46分钟，每天运行13+11/14圈；在寿命后期采用重复周期为168天的回归轨道，卫星高度973km，周期104.50分钟，每天运行13+131/168圈。
卫星设计寿命为3年。
卫星尺寸8.56m×4.55m×3.185m，质量≤1575kg。
三轴指向精度小于0.1度，姿态稳定度每秒小于0.003度，测量精度小 于0.03度。
卫星输出功率：1550W。
数传系统下行为X频段，下行码速率20Mbps，星上存储记录器容量120Gbits。
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
雷达高度计技术指标
工作频率
13.58GHz, 5.25GHz
脉冲有限足迹
£2km
测高精度
£4cm（海洋星下点）
有效波高测量范围
0.5～20m
微波散射计主要用于全球海面风场观测
微波散射计技术指标
扫描微波辐射计主要用于获取全球海面温度、海面风场、大气水蒸气含量、云中水含量、海冰和降雨量等
扫描微波辐射计技术指标
工作频率（GHz）
6.6
10.7
18.7
23.8
37.0
极化方式
VH
VH
VH
V
VH
扫描刈幅(km)
优于1600
地面足迹(km)
100
70
40
35
25
灵敏度(K)
优于0.5
优于0.8
动态范围
3～350K
定标精度
1.0 K（180～320K）
校正微波辐射计主要用于为高度计提供大气水汽校正服务。
校正微波辐射计技术指标
工作频率（GHz）
18.7
23.8
37.0
极化方式
线极化
灵敏度(K)
0.4
0.4
0.4
定标精度
1.0K（180～320K）
动态范围
3～300K
海洋二号卫星转场
海洋二号卫星噪声试验
“海洋二号”四大优势
“海洋二号”卫星与“海洋一号”卫星相比，除了体积、重量、功耗等不同外，它的探测目标、探测手段、轨道参数、卫星平台规模以及有效载荷等也都不一样。
优势一：“海洋二号”卫星主要探测风、浪、流等海洋动力环境要素；“海洋一号”卫星主要探测海洋水色要素。
优势二：“海洋二号”卫星轨道高度为971公里，设计为晨昏轨道；“海洋一号”卫星轨道高度为798公里，降交点地方时为10∶30。
优势三：“海洋二号”卫星采用大卫星平台，质量重达1575公斤；“海洋一号”卫星采用小卫星平台，质量约为400公斤左右。
优势四：“海洋二号”卫星载有4个微波遥感载荷：微波散射计、雷达高度计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计，可以实现对全球海面的风场、海面高度、波高和海面温度等海洋动力环境信息的全天时、全天候监测；“海洋一号”卫星是光学遥感卫星，载有2个光学遥感载荷：海洋水色扫描仪和海岸带成像仪，用于获取我国近海和全球海洋水色水温及海岸带动态变化信息。
总体来说，“海洋二号”卫星的优势在于采用了主动、被动微波遥感探测技术，可对海洋动力环境进行全天时、全天候监测。但“海洋一号”卫星和“海洋二号”卫星都各有各自的使命，不能相互替代，而是相辅相成、相互补充的。
“海洋二号”五大看点
看点一：我国首颗海洋动力环境卫星
“海洋二号”卫星利用微波遥感探测技术，可全天候、全天时获得海面风场、海面高度、有效波高、海洋重力场、大洋环流和海表温度等海洋动力环境参数，可大大提高灾害性海况预报的时效性和准确性。
看点二：我国首颗具有精密定轨能力的卫星
“海洋二号”卫星上装载了3套专为精密定轨服务的系统，以保证实现对“海洋二号”卫星的高精度测定轨。
看点三：装载多达十余副天线
“海洋二号”卫星上装载了大小不同的多达十余副天线，频率覆盖了S、X、Ka及Ku等多个频段。大功率发射天线和高灵敏度接收天线，高增益笔形波束天线和覆盖地球的宽波束天线共存，其极化方式也各不一样，电磁环境十分复杂。
看点四：首次开展激光通信星地试验
与目前航天领域使用的微波通信相比，激光通信的优点是具有更大容量的带宽，可实现高码速率、大数据量传输。此次搭载“海洋二号”卫星进行星地激光通信链路新技术试验在我国尚属首次，在传输技术手段和可靠性方面将得到验证，对于今后卫星与卫星之间以及卫星与地球之间的大数据量传输来说，意义重大。
看点五：自行研制生产关键部件
我国自行研制生产的关键部件脉冲行波管放大器作为主任务搭载“海洋二号”卫星，完成在轨验证。行波管放大器是航天技术的关键部件，我国长期依赖进口，且受到诸多限制。此次“海洋二号”卫星使用国产的行波管放大器进行试验，也是对我国航天技术发展的一大贡献。
国家空间科学中心临近空间环境火箭探测与试验项目启动
11月15日，国家空间科学中心组织召开了临近空间环境火箭探测与试验项目（简称探空火箭项目）启动会。空间中心副主任许安，副总工朱光武，主任助理王树志，微波室副主任王拴荣，保障中心主任韩建伟，探空室主任姜秀杰，产保处副处长李昌宏以及项目组成员20余人参加了本次会议。会议由科技处组织，副处长曾宏主持。
王树志助理宣布了探空火箭项目两总成员名单，许安副主任任探空火箭项目总指挥，韩建伟任副总指挥，姜秀杰任副总设计师，刘成任总师助理，朱光武和王拴荣担任工程顾问。
许安动员所有参研部门和科研人员尽快行动起来，在两总系统的组织和领导下，积极主动开展研制工作，确保任务圆满完成，希望大家继续发扬探空火箭项目的优良传统，积极做好该项任务，并力争获得更多的探空火箭任务。
两总系统人员均表示，将在两总系统的领导下，以激昂的斗志和热情开展工作，以圆满的试验结果汇报对中心领导的信任和支持。
（供稿：科学技术研究与发展处）
国家空间科学中心承研的中法海洋卫星散射计结构热控件顺利交付
中法海洋卫星散射计分系统结构热控件于2011年10月27日通过国家空间中心产品保证处组织的出所验收测试；2011年11月9日，通过航天东方红卫星有限公司的验收测试，顺利交付卫星总体。
中方唯一有效载荷——扇形波束扫描体制散射计的研制工作是由国家空间中心中科院微波遥感技术重点实验室承担。该散射计共有14台/套单机组成，是国际上第一个采用扇形波束扫描体制的海洋风场测量散射计。它利用扇形波束的扫描形成地面的宽刈幅和刈幅范围内的多角度（包括俯仰角和方位角）观测，同时减小了天线和转动部件的重量和转动惯量，对平台的扰动小，可以与波谱仪实现观测角的互补，对研究海洋动力环境作用过程和表面散射特性具有重要意义。
中法海洋卫星是由中国和法国联合研制的一颗用于海洋动力环境观测的小卫星。其主要载荷为国家空间科学中心研制的微波散射计和法国航天局研制的海洋波谱仪。中法海洋卫星可为海洋预报提供海浪谱、海面风场等多参量的初始场信息，实现海浪、海面风场两种重要的海洋参数的大面积同步监测。
（供稿：产保处、微波室）
本报讯（记者陆琦） 记者从中国科学院空间科学与应用研究中心获悉，由该中心承制的海洋二号雷达高度计分系统和校正辐射计分系统于9月1日开机。设备上电工作后，各种遥测参数正常，下传的科学数据经初步分析，正常、有效。雷达高度计和校正辐射计两个分系统设备工作正常。
据中科院空间中心有关专家介绍，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。它的设计精度可以达到优于4个厘米，可在离地球将近1000公里的轨道上测量海面高度的厘米级变化。
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（高度计观测路径上）大气中的液态水和水汽含量的测量，向雷达高度计提供大气校正数据，校正微波辐射计具有在轨定标、修正仪器漂移等功能。
“海洋二号”卫星于8月16日在太原卫星发射中心升空，是我国第一颗海洋动力环境监测卫星。该卫星集主、被动微波遥感器于一体，具有高精度测轨、定轨能力与全天候、全天时、全球探测能力。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个微波载荷，这4种微波遥感器联合起来监测和调查海洋动力环境。
来源：《科学时报》 （2011-09-09 A1 要闻）
原文链接：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2011/9/248667.shtm
科学时报访姜景山院士：微波遥感助力海洋动力探测
“‘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。
《科学时报》 (2011-08-17 A1 要闻)
北京时间16日6时57分，中国在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，将中国第一颗海洋动力环境监测卫星“海洋二号”成功送入太空。中新社发 孙自法 摄
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中新社太原8月16日电 (记者 孙自法)中国空间技术研究院研究员、“海洋二号”卫星总设计师张庆君16日说，“海洋二号”卫星研制突破多项关键技术，将首次实现精密定轨，定轨精度达到厘米级，还将首次开展激光通信链路星地试验。
中国首颗海洋动力环境监测卫星“海洋二号”当天早晨在太原卫星发射中心成功发射，张庆君告诉中新社记者，“海洋二号”填补了中国海洋动力环境监测卫星的空白，对厄尔尼诺现象监测研究、全球气候变化研究等具有重要意义。
他介绍说，“海洋二号”卫星研制突破的关键技术主要包括：一是卫星集主动、被动遥感，高灵敏度接收、大功率发射，多种观测手段为一体，综合观测能力国际领先；二是突破大旋转部件动静平衡测量及控制技术；三是突破大扰动下高精度姿态控制技术；四是突破微波遥感电磁兼容系统设计分析控制及验证技术；五是突破卫星活动部件长寿命的设计验证技术；六是卫星关键部件的国产化率大幅提高，卫星控制系统平台产品国产化率超过99%。
“海洋二号”卫星还是中国首个实施精密定轨的航天器，定轨精度优于10厘米，达到厘米级，这比以前至少提高两个量级。同时，“海洋二号”卫星将首次开展激光通信链路星地试验，激光通信作为新的通信手段，具有高速率、高保密、低失真等特点。
中法海洋卫星散射计分系统完成电性测试
经过研制人员的努力，中法海洋（CFOSAT-1）卫星近日完成微波散射计初样电性产品的联调测试和上星测试。空间中心自2009年6月承担了CFOSAT-1卫星散射计分系统的研制任务以来，散射计分系统出色的完成了方案设计和初样详细设计等工作，在全体研制人员的共同努力下，仅用半年多时间完成电性产品研制，并于2011年7月11日完成了分系统电性星测试，目前正在准备部分准鉴定产品的投产和后续试验。
从2011年6月中旬中法海洋卫星微波散射计项目组成员连续一个月加班加点，并克服部分人员参加海洋2号卫星发射任务进场等困难，完成微波散射计分系统集成和测试。2011年7月4日到6日通过航天东方红公司中法海洋卫星总体组织的测试，2011年7月7日至11日顺利通过电性星测试，各项功能、性能满足任务要求，接口测试正确。
CFOSAT-1卫星是由中国和法国联合研制的一颗用于海洋动力环境观测的小卫星，主要用于海洋波浪和风场的相互作用的研究。它包括两个微波遥感有效载荷：一是法国航天局（CNES）研制的用于海洋波浪方向谱测量的雷达波谱仪（SWIM），另一个是中方研制的用于海洋表面风场（包括风速和风向）测量的微波散射计（SCAT）。空间中心中科院微波遥感技术重点实验室承担的微波散射计是中法海洋卫星中方研制的唯一有效载荷，是国际上第一个采用扇形波束扫描体制的海洋风场测量散射计，它利用扇形波束的扫描形成地面的宽刈幅和刈幅范围内的多角度（包括俯仰角和方位角），同时天线和转动部件的重量和转动惯量较小，对平台的扰动小，适合于小卫星应用。另外，CFOSAT的散射计选用扇形波束天线，可以与波谱仪实现观测角的互补，对研究海洋动力环境作用过程和表面散射特性具有重要意义。
“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪”成像试验取得突破
中科院空间中心院微波遥感技术重点实验室承担的“十一五”863计划地球观测与导航领域重点项目“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪”，近期开展了一系列外场成像试验并取得突破，成功获取了建筑物等自然目标的毫米波段辐射图像，而且成像质量较高。
地球同步轨道毫米波大气温度探测仪工作频率
50-60GHz，由28个接收机单元组成，每个接收机包括8个探测通道，以3m直径的自旋圆阵实现了6m的等效观测口径，能够在5分钟内实现全国范围覆盖成像，实现对大气温度廓线的多通道垂直探测，在36000km的轨道高度上达到50km的地面空间分辨率。
地球同步轨道毫米波大气温度探测仪是国际上第一台全尺度的星载原理样机，其特点是采用具有自主知识产权的干涉式综合孔径圆环阵列自旋扫描成像体制，并针对系统自旋成像的特点将伪极网格傅立叶变换的概念引入到成像算法当中，验证了系统成像探测功能及算法的正确性。从成像试验结果可以看出，建筑物图像层次分明，信息量丰富，充分反映了目标的细微特征，为下一步进行大气温度探测奠定了基础。
外场成像试验
融金大厦： Royal King清晰可见，玻璃窗体为高亮温，金属墙体为低亮温，反映了目标的真实特征。
青年公寓：可见建筑物屋顶围栏、平台围栏、窗户、监视摄像机等细微目标。
建筑及人物造型：建筑物、金属板（蓝色）、人物造型清晰可见。
海洋二号卫星发射任务空间中心试验分队赴太原执行任务
2011年6月下旬，海洋二号（HY-2）卫星发射任务空间中心试验分队奔赴太原卫星发射中心执行发射任务。空间中心承担了HY-2卫星雷达高度计和校正辐射计两个分系统的研制任务。自2007年立项以来，两个分系统出色的完成了初样、正样及航空校飞等工作，在全体研制人员的共同努力下，历经四年半的时间，于2011年5月3日完成了出厂评审。
HY-2卫星是研究海洋动力环境的卫星，它可以对海面风场、浪场、海洋重力场、大洋环流和海表温度场进行全面观测。HY-2卫星雷达高度计是一个双频雷达高度计，采用脉冲有限工作方式测量海面高度、有效波高及风速等海洋基本要素。雷达高度计测量数据的进一步反演结果，可以应用于海洋地球物理学、海洋动力学、海洋气候与环境监测、海冰监测等方面的研究。HY-2卫星校正辐射计是一个三通道微波辐射计，通过大气的液态水和水汽含量的测量向雷达高度计提供大气校正数据，具有在轨定标功能，修正仪器的漂移。
（供稿：应用卫星项目办公室）
图1 HY-2卫星雷达高度计模拟舱图片
图2 HY-2卫星校正辐射计模拟舱板图片
