科研动态
  • 国家863计划领域专家组到空间中心检查指导工作

    国家863计划领域专家组到空间中心检查指导工作
      2010年2月9日,国家863计划地球观测与导航技术领域专家组到中科院空间中心检查指导工作,听取空间中心承担的863计划重点项目“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪系统设计与样机研制”等课题的研究进展汇报。专家组由领域专家组组长周成虎研究员带队,项目责任专家卢乃锰研究员,以及尤政教授、江碧涛研究员、张志清研究员、梁宗闯研究员等专家与会指导。空间中心主任吴季研究员亲临汇报会,并与专家组亲切沟通与交流,陪同参观微波遥感部实验室。
      项目负责人张升伟研究员等向专家组汇报了“干涉式综合孔径微波辐射计技术发展综述”、“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪系统设计与样机研制”,以及“一维全极化综合孔径微波辐射计”等课题的研究进展报告。专家组对所取得的研究进展给予了充分肯定,深入质疑和讨论了相关的技术指标、与卫星接口等问题,并对下一步的工作提出了重要的指导与建议。
      专家组表示,空间中心在863计划的支持下,开展地球同步轨道毫米波大气温度探测仪的全尺度星载原理样机研制,在国际上是首次!并且项目取得的阶段性成果亮点突出,具有显著的自主创新特色和很好的应用前景,希望空间中心再接再厉,圆满完成项目预期目标,更好地推进风云四号气象卫星微波星的立项进程。
      地球同步轨道毫米波大气温度探测仪针对我国风云四号气象卫星的微波星为应用背景开展的高技术研究,不仅进行系统方案设计,而且要开展关键技术攻关,突破静止轨道毫米波探测的技术瓶颈,研制出全尺度星载原理样机,进行技术验证与性能演示,进而为开展型号任务研制,填补国际上静止轨道微波探测的空白奠定基础。本项目于2009年完成了系统集成和成像反演算法的关键技术攻关,目前已经全面展开全尺度星载原理样机的研制工作。
      

    2011-06-09
  • 我室“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪”参加“十一五”国家重大科技成就展


      3月8日至14日,由科学技术部、中国科学院等多部委共同主办的“十一五”国家重大科技成就展于在国家会议中心隆重举行,展出了一批对国民经济和社会发展有重大影响、具有重大创新与突破且掌握关键核心技术、具有自主知识产权的重大标志性、亮点项目。
      中国科学院微波遥感技术重点实验室承担的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”,参加了主题为“加强基础研究和前沿技术研究、提升科技创新能的”的第五展览单元的展出,参展板块为“空间科学与技术”。在展览过程中,探测仪原理样机引起了国家领导人、两会代表及广大观众的兴趣和关注,询问探测仪的意义、用途及前景。
      静止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,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,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,使我国静止轨道微波探测技术位居世界先进行列。
      干涉式综合孔径体制可以避免传统的大尺寸实孔径天线制造、运载和在轨扫描的困难,但同时带来了多通道、电系统复杂度高的难题。项目组经过三年时间的努力,完成了系统方案设计、关键技术攻关,突破了高频率毫米波多通道干涉测量、宽带高速数字相关处理等技术瓶颈,研制完成星载全尺度原理样机。该样机系统研制涉及综合电子信息技术,与高技术产业联系紧密,极大的提升了我国毫米波系统集成、高速数字处理等核心电子部件技术的创新能力,引领我国相关高技术产业的发展。
      毫米波大气温度探测仪在地球同步轨道上能够全天候、全天时探测大气温度分布,实时监测台风及暴雨等灾害性天气现象的发生、发展和消亡过程,对气象预报、减灾防灾、气候变化研究具有极高的社会和经济效益。探测仪原理样机的研制完成,为进入工程型号任务研制奠定了基础。
      

    2011-03-16
  • 子午工程甚高频相干散射雷达通过验收

    子午工程甚高频相干散射雷达通过验收
      12月26日,子午工程甚高频相干散射雷达在海南空间天气国家野外科学观测研究站顺利通过现场测试、验收。测试、验收会议由子午工程项目建设工程经理部组织,子午工程副总师万卫星担任验收专家组组长、宁百齐研究员担任测试专家组组长。专家组由中科院地质与地球所、空间中心、海南空间天气国家野外科学观测站等单位的专家组成,空间中心主任、子午工程总经理吴季出席了会议。
      部署于海南空间天气国家野外科学观测研究站的子午工程甚高频相干散射雷达是子午工程的重点监测设备,也是子午工程无线电监测分系统无线电雷达链的主要组成部分。该设备由中科院遥感技术重点实验室承建,是我国自主研制的第一部专用于电离层不规则体探测的雷达设备,采用了国际先进的相控扫描技术,基于分布式波形发生、分布式信号处理平台、具备先进的实时内定标能力、功能先进、控制灵活、易于功能扩展和规模扩展等独特优势。
      评审会上,子午工程总经理吴季强调了建设东半球空间环境地基综合监测子午链项目的重大意义,同时指出自主研制电离层观测设备的特殊意义。吴季对试验队勇于吃苦、乐于奉献、团结协作精神进行了高度赞扬,同时对外协单位的精诚合作表示感谢,希望项目组继续做好科学产出工作,充分发挥设备的科学价值,为相关领域专家取得更好的科学成果做出更多贡献。
      图1 子午工程甚高频相干散射雷达测试验收评审会现场
      图2试验队成员与专家组合影留念
      图3 电离层不均匀结构回波功率(时间-高度分布)
      

    2010-12-28
  • 子午工程VHF相干散射雷达和MST雷达测试细则通过评审


      12月18日,子午工程重点监测设备——VHF相干散射雷达和MST雷达测试细则通过评审。评审会由经理部组织,子午工程副总师万卫星担任专家组长。中科院大气所吕达仁院士,及来自中科院电子所、地质地球所、中电集团14所、武汉大学和空间中心的专家们参加了此次会议。
      VHF相干散射雷达和MST雷达是子午工程的重点监测设备,也是子午工程无线电监测分系统无线电雷达链的主要设备。通过此次测试细则评审后,武汉大学、中科院大气所以及空间中心的相关课题组成员将以此测试细则为执行文件,严格按照测试细则中规定的测试步骤、测试内容、测试项目进行后续的内部测试和现场测试,完成测试后将于近期组织验收工作。
      

    2010-12-23
  • 子午工程重点项目VHF相干散射雷达取得重要进展

    子午工程重点项目VHF相干散射雷达取得重要进展
      位于空间中心海南探空部的子午工程重点项目“VHF相干散射雷达”,由空间中心设计实施,是我国自主研制的第一套专用于电离层不规则体探测的雷达设备。该设备采用了国际先进的相控扫描技术,具有功能先进、控制灵活、易于功能扩展和规模扩展等独特优势。
      VHF相干散射雷达的安装调试工作历时5个月,克服了高温酷暑和不时出现的雷雨大风天气等不利影响,于2010年12月5日晚,进行了32单元阵列的测试。测试期间雷达设备成功获取了电离层E区不规则体的分布和漂移状态,测试图像清晰反应了电离层不规则的分布,利用多波位回波信号的联合处理,发现电离层不规则体的空间分布存在快速的变化,多波位信号还直观显示了不规则体的空间运动。
      后续VHF雷达试验队将继续进行雷达设备的功能测试、性能优化等工作,对阵列处理算法进行优化。
      图1 7波位图像
      图2 VHF雷达
      

    2010-12-07
  • 科学时报:中科院七台有效载荷服务四大科学目标

    科学时报:中科院七台有效载荷服务四大科学目标
      作者:张巧玲 来源:《科学时报》(2010-10-08 A2 本周聚焦)
      据中央电视台报道,10月2日,嫦娥二号卫星搭载的科学仪器太阳高能粒子探测器首先顺利开机,10月4日,又有两台科学仪器太阳风离子探测器和γ射线谱仪陆续开机。
      至此,嫦娥二号卫星“奔月”途中需要提前打开的3台仪器已全部顺利开机,剩下的4台设备将在卫星进入环月轨道后开机。随着有效载荷的逐步开机,它们的科学探测之旅也正式起航。
      “嫦娥二号卫星共搭载了7台有效载荷,由它们来完成嫦娥二号任务的科学探测。”中科院空间科学与应用研究中心主任、嫦娥二号任务有效载荷总指挥吴季接受记者采访时表示。
      这7台有效载荷包括:CCD立体相机、激光高度计、X射线谱仪、γ射线谱仪、微波探测器、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器。
      其中,CCD立体相机由中科院西安光机所负责研制;激光高度计由中科院上海技术物理所承担研制;X射线谱仪由中科院高能物理所负责研制;γ射线谱仪由中科院紫金山天文台负责研制;微波探测器、太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器均由中科院空间中心负责研制。
      服务四大科学目标
      吴季表示,7台有效载荷主要是为嫦娥二号任务的四大科学目标服务的。
      一是利用CCD立体相机获取高分辨率的月球表面三维影像,相机分辨率要小于10米。二是利用经技术改进的γ射线谱仪和X射线谱仪,探测月球表面9种元素——硅、镁、铝、钙、铁、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征,获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。三是利用微波探测仪测量月球表面的微波辐射特征,获取3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz的微波辐射亮度温度数据,估算月壤厚度。四是利用太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器探测地月与近月空间环境。
      探月工程副总设计师孙辉先介绍,在嫦娥一号任务中,共搭载了8台有效载荷,比嫦娥二号多了1台干涉成像光谱仪,由于它在嫦娥一号任务中获取的数据有效,在嫦娥二号任务中,就将其去掉并换成了高分辨率的相机。
      “由于嫦娥二号任务的工程任务和科学目标与嫦娥一号完全不同,尽管其余7台有效载荷的名字相同,但均有较大的技术改进。”孙辉先表示。
      如嫦娥一号的CCD相机分辨率是120米,而嫦娥二号任务的CCD相机分辨率要求小于10米,而拍摄着陆区时分辨率要达到1米,因此整个相机都进行了重新设计。
      嫦娥一号任务的激光高度计1秒钟测1次,嫦娥二号任务的激光高度计则需1秒钟测5次。
      γ射线谱仪在嫦娥一号任务中使用的晶体叫碘化铯晶体,在嫦娥二号任务的γ射线谱仪中采用了一种叫做溴化镧的全新材料,这种晶体能使探测灵敏度提高一倍多。
      嫦娥二号任务的X射线谱仪探测范围由过去的10kev到60kev,缩小到25kev到60kev,此外,嫦娥二号的X射线谱仪上增加了一个定标源。
      孙辉先解释说,嫦娥一号的X射线谱仪上天后被发现从10kev~25kev这个谱段的背景噪声非常强,噪声多了就掩盖了其他信号,而真正有用的元素是在后面部分;其次是发现仪器在天上可能有稍微的漂移,因此通过安装一个定标源,能使数据更准确。
      “嫦娥二号的每个有效载荷都有一些新的使命,会增加一些新的数据和新的探测内容,以改进嫦娥一号探测数据的不足,并增加原来探测的精度,因此我们对嫦娥二号任务寄予了较高的期望。”孙辉先说。
      精益求精避免失误
      在嫦娥一号飞行期间,曾发生过一些意外事件,例如有效载荷中使用的一种器件在月球表面离子的作用下发生锁定,致使几台装有此类器件的有效载荷几次发生关机、重启的情况。
      “这种器件在许多航天产品中都普遍使用,如‘双星’、神舟系列等,从来没有出现过问题,到了月间环境下,却出现了问题。”吴季说。
      出现问题后,研究人员将该器件拿回来作了非常详尽的分析后发现,嫦娥一号任务中使用的这种器件与此前航天产品上使用的型号完全一样,功能也完全相同,但生产日期不一样,批次不同,器件内部的集成度比原来提高很多,体积也缩小很多,正因为体积缩小,导致其抗单粒子锁定的能力大幅下降。
      2008年1月29日,空间中心将此事情归零,第二天整个航天界就开始普查,仅某单位就查到了1239片这种器件,用在10个型号中。其他单位也发现了大量产品都在使用这种器件。
      “这件事对我们有很深刻的教训,就是任何产品在重新选用时,即使型号相同,批次不一样就应当重新做X光检测。”吴季说。
      为了确保嫦娥二号任务不再发生类似情况,空间中心对相关的仪器进行了严格核查和重新更换。
      此外,为有效载荷服务的数据下载和管理系统也进行了较大改进。孙辉先介绍,数据下载和管理系统是有效载荷的指挥、控制、管理、数据采集中心,其中改动较大的是超大存储器,其存储容量由原来的48GB提升到128GB。
      不仅如此,嫦娥一号有效载荷使用的这一存储器,虽然抗辐射等级非常高,但此存储器一旦关机,所有存储的数据就会丢失。在嫦娥一号部分器件发生锁定时就造成过数据丢失的情况。
      “在嫦娥二号任务中必须将有效载荷的存储器设计成类似于录音笔的记录设备,即使关机数据也能保存下来。”孙辉先介绍。这种存储设备即flash memory。
      吴季介绍,研制这种大容量存储器需要经过方案设计、初样研制、正样三个阶段。研制过程中出现任何问题都必须按航天产品的五条标准进行归零。最终在研究人员的共同努力下,不到一年时间,他们完成了方案设计、初样研制、正样三个阶段,并顺利交付使用。
      此外,为保险起见,在嫦娥二号任务中,大容量存储设备由单机改成双机,相当于一台设备里有两台仪器,一个主份和一个备份,若其中一台出现问题可以切换到第二台,芯片的集成度实际被提高了,存储容量增大,其吞吐速率和处理速度也相应提高。
      

    2010-10-15
  • 人民日报:“嫦娥二号”携带了七大仪器,来完成四大科学重任——更近 更准 更丰富

    人民日报:“嫦娥二号”携带了七大仪器,来完成四大科学重任——更近 更准 更丰富
      作者:吴季 来源:《人民日报》(2010年10月11日 A20 科技视野)
      目前正环绕月球运行的嫦娥二号卫星,将在半年的既定时间内,完成四项科学目标:获取分辨率优于10米的月球表面三维影像、探测月球物质成分、探测月壤特性、探测地月与近月空间环境。这四大目标,将在嫦娥一号科学探测结果的基础上获得更加丰富、准确的探测数据,为后续月面软着陆及深空探测任务奠定重要的技术基础,深化人类对月球的科学认知。
      担负这四大科学重任的就是嫦娥二号卫星随身携带的有效载荷——执行探测任务的七种仪器装备:TDI—CCD立体相机、激光高度计、X射线谱仪、γ射线谱仪、微波探测器、太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器。
      TDI—CCD立体相机是新研制的,其余六种也都比嫦娥一号携带的有所改进。它们的“体重”加起来只有140公斤(卫星总“体重”为2480公斤,其中燃料为1310公斤),经过重新设计和改进,武艺更加高强。
      立体相机、激光高度计 获取月球表面三维影像
      “嫦娥一号”携带的立体相机,是普通的CCD相机,中科院西安光机所经过重新研制后,这次携带的是TDI—CCD相机,它采用多条线阵CCD对同一目标多次曝光原理,可以满足分辨率提高对相机曝光控制的要求,是我国相关载荷研制技术的一个重要突破,也是国际上首次在月球探测中使用。嫦娥二号环月飞行时远月点高度为100公里、近月点高度最低只有15公里,加上重新研制后如虎添翼,TDI—CCD相机把图像分辨率从嫦娥一号的120米,提高到10米左右,在15公里轨道处甚至可以达到1米。
      由于月球上既有数千米的高山,也有几千米的深谷,光用CCD立体相机还不能精确测量出高山和深谷的高度、深度,需要激光高度计助力。
      激光高度计相当于激光雷达,可以打一束激光到月球表面,并接受反射光。这样,通过计算激光返回时间,就可以获得卫星离月球表面的距离。嫦娥二号上的激光高度计经过改进,探测频度由嫦娥一号的1秒钟采一个点,增加到1秒钟采5个点,相当于卫星绕月球每飞300米就有一个探测点,密度增加了5倍。
      利用TDI—CCD立体相机可获取分辨率更高的月球表面三维影像,结合激光高度计获取的月表地形高程数据,可获取月球表面高精度地形数据,为后续着陆区优选提供依据;同时,也为划分月球表面的地貌单元精细结构、断裂和环形构造,提供原始资料。
      X射线谱仪、γ射线谱仪 探测月球物质成分
      看清楚月球的长相之后,下一步就要了解月球上分布着什么元素,物质的组成怎样。人眼利用可见光通过颜色去分辨物体,X射线、伽马射线的波长要比可见光短得多,利用这些射线可以用来分辨元素种类。
      这次γ射线谱仪的探测晶体由原来的碘化铯,改为新的材料——溴化镧,使探测灵敏度提高了1倍多;X射线谱仪的谱段,也由原来的10KeV—60KeV,缩小为25KeV—60KeV。这样,就可以更好地探测月球表面9种元素——硅、镁、铝、钙、钛、钾、钍、铀的含量与分布特征,获得更高空间分辨率和探测精度的元素分布图。
      微波探测器 探测月壤特性
      探测月壤特性、估算其厚度,原本可以用雷达。但雷达功耗大,占用卫星资源多,为此嫦娥一号和二号携带的都是微波探测仪。它实际上是只接收月面微波辐射的微波辐射计,所需能量虽小,却可以接收4个频段(3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz、37GHz)的月面微波辐射,不同的微波频段,可以带来月表下不同深度的月壤或月岩信息。
      嫦娥二号的微波探测器没有做太大改动。但是由于嫦娥二号的飞行轨道比嫦娥一号低,因此微波探测器天线波束在月面的覆盖就会缩小,从而提高了探测的空间分辨率。这些新的数据,可以结合嫦娥一号微波探测器的数据进行联合分析,获得更准确的月壤信息。
      太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器 探测地月与近月空间环境
      任何一个航天器到了新的星球,必然要了解所处空间的未知环境,特别是太阳高能粒子和太阳风,来保护自己的安全。太阳爆发时发出的带电高能粒子和太阳风即太阳喷发出的带电低能量粒子流,都会导致卫星及其有效载荷失灵。
      嫦娥二号卫星在轨运行期间,正值太阳活动高峰年,是探测研究太阳高能粒子事件、CME(日冕物质抛射,即太阳日冕中的物质瞬时向外膨胀或向外喷射的现象)、太阳风,及它们对月球环境影响的最佳探测时期。利用太阳高能粒子探测器和太阳风离子探测器,可获取行星际太阳高能粒子与太阳风离子的通量、成分、能谱及其随时空变化的特征,用来研究太阳活动与地月空间及近月空间环境的相互作用。为后续探月工程提供环境科学数据。
      需要说明的是,在嫦娥二号卫星上,配合这七种有效载荷工作的还有一套管理系统,对这七台仪器进行指挥、控制、管理,并采集数据。其中的大容量存储器为这次新研制的设备,它的存储容量由嫦娥一号的48GB增加到128GB,而且吞吐速率更高,处理速度更快。这样,会使七种有效载荷的工作效率更高、数据更可靠。
      可以预见的是,嫦娥二号的科学探测结果,将非常值得期待。
      (作者为中科院空间科学与应用研究中心主任、探月工程有效载荷总指挥。人民日报记者赵永新整理)
      链接
      月球年龄与地球差不多,大约46亿岁。基本上是一个圆球体,体积相当于地球的1/49,质量相当于地球的1/81,月面重力相当于地面的1/6。月球表面温差很大,白天可达107℃,晚上最低只有-153℃。月球自转周期恰好等于它绕地球公转周期,因此任何时间在地球上只能看到月球的一面。
      

    2010-10-05
  • 子午工程重点项目VHF相干散射雷达在海南安装完成

    子午工程重点项目VHF相干散射雷达在海南安装完成
      7月20日至8月12日,经过24天的紧张施工,空间中心VHF雷达项目组与广州高科中实通信技术有限公司、石家庄新元电子技术有限公司和北京理工大学等外协单位团结协作,在空间中心海南台站顺利完成国家重大科技基础设施项目子午工程重点项目之一——VHF相干散射雷达的安装及第一阶段调试工作。
      7月20日至22日,雷达场地顺利通过工程验收。7月23日起,实验队展开了雷达设备安装工作,VHF雷达属大型无线电设备,安装调试难度高、工作量大,安装调试期间,适逢海南盛夏和雨季,实验队冒着高温酷暑和频繁出现的雷雨大风,克服了很多意想不到的问题,于2010年8月11日,完成了全部天线和部分收发组件的安装架设。
      由于雷达场地所在区域8月份白天进行供电网络改造,实验队在完成天线的安装固定工作后,利用晚间供电时间,对雷达设备进行了功能调试和性能测试工作,验证了VHF雷达的防雨、防高温等关键设计和工艺已能满足海南台站工作环境的要求。待供电恢复正常后,实验队将继续展开第二阶段工作,完成全部雷达设备的安装调试,完善雷达功能,对雷达性能进行标定,保证雷达数据可用性。
      VHF相干散射雷达安装调试实验队是一支年轻的队伍,以70后、80后青年科研人员为核心和骨干。安装调试进程中,在各级领导的统一指挥和部署下,在海南台站强有力的后勤保障支持下,全体实验队队员团结一致,科学调度、克服困难,锻炼了队伍,获得了宝贵的经验,这些经验对于按照计划完成雷达交付以及计划中的子午工程二期来说,将起到重要的作用。
      

    2010-08-18
  • 气象科研专项“新型多通道微波辐射计研制”项目启动会召开

    气象科研专项“新型多通道微波辐射计研制”项目启动会召开
      2010年2月5日上午,公益性行业(气象)科研专项“新型多通道微波辐射计研制”项目启动会在空间中心微波遥感部召开。参加会议的有中国气象局科技与气候变化司、综合观测司、气象探测中心、湖北省气象局,中国科学院办公厅、资环局、高技术局的有关领导。空间中心吴季主任、刘波副主任、姜景山院士及项目组成员参加了会议。会议由空间中心刘波副主任、中国气象局气象探测中心吴克军副主任联合主持。
      本项目是空间中心承担的首个公益性行业(气象)科研专项项目,由空间中心与中国气象局气象探测中心联合承担,空间中心为抓总单位。本项目的目标是突破地基大气廓线微波探测仪批量国产化的关键技术,研制性能指标达到国外同类产品先进水平的样机系统,取得具有自主知识产权的地基多通道微波辐射计系统方案与定标和数据产品生成的应用软件,为地基微波辐射观测系统的建设与业务应用提供技术支撑。
      会议听取了项目负责人董晓龙研究员所作的“新型多通道微波辐射计研制”项目启动报告,与会专家对系统方案设计及未来应用等问题进行了讨论。专家对项目总体方案及技术路线给予了充分肯定,并表示本项目设计指标达到国际上同类先进设备水平,实现方案具有鲜明特色和自主创新性,具有很好的组网观测应用前景。
      姜景山院士指出,本项目是空间中心首个未来批量化生产、业务化装备的地基微波大气温/湿度探测设备,方案设计部分地继承了以前航天型号任务的技术和经验,又具有独创性,从长远观点来看将产生巨大的经济效益和社会效益。中国气象局、中国科学院、空间中心的领导也发表讲话,表示将对该项目从行政管理与研究经费方面给予关注与支持,以该项目为契机,建立持久的良好合作关系,达成双赢的合作局面。
      会后,微波遥感部刘和光主任带领专家和领导参观了实验室。
      

    2010-02-10
  • “干涉式毫米波成像辐射计关键技术研究”课题通过验收

    “干涉式毫米波成像辐射计关键技术研究”课题通过验收
      2009年12月29日,“十一五”863对地观测与导航领域专题课题验收会在北京举行,由中科院空间中心承担的“干涉式毫米波成像辐射计关键技术研究”课题顺利通过验收。
      该课题为“十一五”本领域首批立项的专题课题之一,主要目标是针对当前地球静止轨道气象卫星对微波/毫米波有效载荷的迫切需求,开展以分时采样综合孔径技术为核心的关键技术攻关,以解决真实孔径系统天线口面过大以及传统综合孔径系统单元天线数目过多的问题。在当前全球气候变化加剧、灾害性天气现象频发的大背景下,开展此项研究具有特别意义。
      在课题执行过程中,以吴季研究员为首的空间中心研究团队提出了圆环阵列自旋扫描的方案,在简化系统复杂度、提高运动机构稳定性以及定标可行性上具备明显的优势,并最终形成了自主知识产权,成功进行了外场成像实验。
      在课题验收会上,与会评审专家一致认为,课题组在50~56GHz的氧气吸收峰频段成功验证了干涉式综合孔径辐射计体制的可行性,达到了目前国内干涉式辐射计技术的最高频率,并突破了多项具备国际水平的关键技术,包括:分时采样体制下干涉式综合孔径辐射计关键性能指标的分析方法;稀疏天线阵列与分时采样方式的联合优化设计方法;毫米波接收机前端噪声互耦抑制方法;多时延数字相关技术;分时采样干涉式综合孔径系统的整体定标技术等。研究成果有力支持了未来在我国下一代风云四号静止轨道气象卫星上实施综合孔径大气温度探测仪的可行性与必要性。地球静止轨道(GEO)具有大覆盖以及实时性等特点,而微波/毫米波段观测则具有全天候全天时的优势,两者的结合能够实现对整个天气变化动态过程的连续有效观测,为数值天气预报提供高时间分辨率的观测数据,满足短期预报甚至即时预报的要求。
      本课题成果已获“十一五”863重点项目的后续支持,在该成果的基础上进一步研制一台全尺度地面样机,为本成果最终进入工程型号应用奠定基础。
      

    2010-01-06