文章來源(yuan)：中國航(hang)天科技(ji)集團有限公司 發布時間：2019-10-30
發射現場
蒼茫太空(kong)之中(zhong)，海洋(yang)對地觀測衛星如同閃亮的(de)(de)眼睛(jing)，24小時不停歇地注視(shi)著(zhu)地球，俯瞰著(zhu)同樣蒼茫的(de)(de)海洋(yang)，監(jian)測獲(huo)取著(zhu)與我國海洋(yang)息息相關(guan)的(de)(de)海量信(xin)息。
7年之(zhi)前，海洋二號(hao)A星入軌工作，良(liang)好的(de)在軌表現(xian)贏得了用(yong)(yong)戶的(de)一(yi)致認可。7年之(zhi)后(hou)，海洋二號(hao)B星順利進入預(yu)定(ding)軌道，承前啟后(hou)，進一(yi)步拓展了衛星的(de)應用(yong)(yong)效能。
海(hai)洋(yang)二(er)號(hao)B星(xing)由中(zhong)國航天科技(ji)集團(tuan)有限公司五院抓(zhua)總研制，是我國海(hai)洋(yang)動力環境監測網的(de)首發星(xing)，用于接替目前(qian)超期服役(yi)的(de)海(hai)洋(yang)二(er)號(hao)A星(xing)。海(hai)洋(yang)二(er)號(hao)B星(xing)能夠實(shi)現海(hai)面高(gao)度、有效波(bo)高(gao)、海(hai)面風場、海(hai)面溫度的(de)高(gao)精度、高(gao)分(fen)辨率實(shi)時觀測，同時具備全球船舶識別(bie)（AIS）和海(hai)洋(yang)浮標測量數據收集（DCS）等功能。
撥云瞰海 太空里的海洋守衛者
吊裝現場
海洋(yang)占地球表(biao)面(mian)積的70%以上，是生命的源(yuan)泉和資源(yuan)的寶庫(ku)。一方面(mian)，海洋(yang)洋(yang)流(liu)運動對地球氣候變化、熱量平衡、水循環(huan)和碳循環(huan)起著重(zhong)要作用，諸如厄爾尼諾、拉(la)尼娜現象都(dou)與洋(yang)流(liu)變化息(xi)息(xi)相關。
另(ling)一方面，海洋(yang)也是人類活動的重(zhong)要場所(suo)，是世界貿易的大通道，海面高(gao)度(du)和溫度(du)、海底(di)地形(xing)、海面風場等因素影(ying)響(xiang)著人類資(zi)源開發(fa)、航海活動，關乎(hu)著海洋(yang)經濟的發(fa)展。
海(hai)洋(yang)(yang)對地觀測(ce)衛星有效(xiao)地彌補了傳統海(hai)洋(yang)(yang)觀測(ce)手段的不足，在(zai)災害防治(zhi)、資源開發、海(hai)洋(yang)(yang)維(wei)權、海(hai)洋(yang)(yang)生(sheng)態和環(huan)境保護等諸多(duo)領域發揮著重要(yao)作用，使人類(lei)極大地加深了對海(hai)洋(yang)(yang)的認(ren)識。
2011年8月，海洋二號(hao)A星成功發射，這(zhe)是我國第一(yi)顆獲取海洋動力環境信(xin)息(xi)(xi)的專(zhuan)用對地(di)遙(yao)感衛星，具(ju)備全天候、全天時、全球連(lian)續探(tan)測風、浪、流、潮及溫度等海洋動力環境信(xin)息(xi)(xi)的能力。
海(hai)洋(yang)二(er)號(hao)(hao)A星原本設計在(zai)軌壽命為(wei)三年，如今該衛(wei)星依舊在(zai)軌運行穩定，綜合指(zhi)標達到國際領先水平。這7年，海(hai)洋(yang)二(er)號(hao)(hao)A星可謂(wei)是“戰功赫赫”：陸(lu)續觀測(ce)到幾年來登陸(lu)西北太平洋(yang)的全部臺風，為(wei)海(hai)嘯監測(ce)預警提供了(le)(le)可靠的數(shu)據支(zhi)持，對(dui)漁場資源潛力作出科(ke)學估算(suan)，保(bao)障了(le)(le)亞丁灣護航多次海(hai)洋(yang)航行，為(wei)南(nan)極科(ke)考提供重(zhong)要支(zhi)撐……
現在，海(hai)(hai)洋二(er)號B星(xing)(xing)成(cheng)功(gong)進入預定軌道(dao)，它將從海(hai)(hai)洋二(er)號A星(xing)(xing)手上接過使命，遠(yuan)瞰(kan)大海(hai)(hai)，聆(ling)聽海(hai)(hai)洋的聲音，守護人類的平安與發展。
全面升級 多項優勢于一身
衛(wei)星(xing)要履行好使命，載荷(he)是關鍵。海洋二號B星(xing)裝載了由(you)五院(yuan)研制的(de)微波散射計、微波輻(fu)射計和由(you)中科院(yuan)空間中心研制的(de)雷達(da)高度計、校正輻(fu)射計等多種(zhong)主(zhu)、被動新(xin)型微波遙感載荷(he)。
這幾個(ge)關鍵載(zai)荷(he)承(cheng)擔的分工各(ge)有不同，微波散射計(ji)用(yong)以測(ce)量(liang)海(hai)(hai)(hai)洋風(feng)場(chang)，微波輻(fu)射計(ji)用(yong)以測(ce)量(liang)海(hai)(hai)(hai)水溫度，雷達高度計(ji)用(yong)以測(ce)量(liang)海(hai)(hai)(hai)面(mian)高度和有效波高，校正輻(fu)射計(ji)則(ze)負責校正大(da)氣層中水汽對測(ce)量(liang)產生的誤差。由此，衛星可以持續(xu)(xu)對海(hai)(hai)(hai)面(mian)風(feng)場(chang)、海(hai)(hai)(hai)浪、海(hai)(hai)(hai)流、海(hai)(hai)(hai)面(mian)溫度、海(hai)(hai)(hai)上風(feng)暴和潮汐進行監測(ce)，形成連續(xu)(xu)、穩定的海(hai)(hai)(hai)洋環(huan)境監測(ce)與數據(ju)獲取能力(li)。
相(xiang)比(bi)海(hai)洋二號(hao)A星，海(hai)洋二號(hao)B星相(xiang)關載荷的性能指標均有所提升，特別是雷達(da)高(gao)(gao)度(du)計的測(ce)高(gao)(gao)精(jing)(jing)度(du)提高(gao)(gao)了一(yi)倍以(yi)上，這意味(wei)著從太(tai)空(kong)中遙(yao)測(ce)海(hai)面高(gao)(gao)度(du)可(ke)以(yi)更(geng)精(jing)(jing)確。
海(hai)(hai)洋二(er)號(hao)(hao)B星(xing)總設(she)計(ji)師(shi)兼總指(zhi)揮張慶君介紹，作為(wei)海(hai)(hai)洋二(er)號(hao)(hao)A星(xing)的(de)(de)接替星(xing)，在保持數據(ju)穩(wen)定的(de)(de)前提下(xia)，海(hai)(hai)洋二(er)號(hao)(hao)B星(xing)還做了(le)不少調整(zheng)，以便(bian)更好(hao)地(di)滿(man)足國(guo)家開發海(hai)(hai)洋、建設(she)海(hai)(hai)洋的(de)(de)實際需要。
首先(xian)，海洋二號B星增加了全球(qiu)船舶識別(bie)（AIS）功能，可(ke)以在(zai)茫(mang)茫(mang)大(da)海中追蹤(zong)行船的(de)位置信息(xi)、周(zhou)邊(bian)環境，并依(yi)靠衛星數據分析對可(ke)能出現的(de)危險進(jin)行預警(jing)提示。
“大(da)海行(xing)船好比在茫茫人海中(zhong)走路的孩子，以(yi)(yi)前只能眼睜(zheng)睜(zheng)看著小孩在人群(qun)中(zhong)走丟，現(xian)在可(ke)以(yi)(yi)實(shi)時(shi)監測(ce)小孩周圍(wei)的環境，在發(fa)現(xian)異常(chang)時(shi)及時(shi)給出警報。”張慶君給出一(yi)個(ge)比喻。
其次，海洋二號B星(xing)裝(zhuang)有海洋浮標(biao)測量(liang)數(shu)據(ju)收(shou)集系統(tong)（DCS）。這套系統(tong)可用于接(jie)收(shou)、存(cun)儲和轉發我國近(jin)海及其他海域的(de)浮標(biao)測量(liang)數(shu)據(ju)，既能提高浮標(biao)數(shu)據(ju)傳送(song)的(de)實(shi)效(xiao)性，又(you)可以通過數(shu)據(ju)間比對校正，提升衛星(xing)數(shu)據(ju)的(de)精度(du)。
此外，為了獲取高精度(du)海面高度(du)數據，海洋二(er)號B星首(shou)次使用了銣原子鐘這(zhe)一高精度(du)星載(zai)授(shou)時系統(tong)，衛星將具備高穩定性的(de)時間(jian)頻率信(xin)號，且在衛星整個壽命(ming)期內不需要校(xiao)準(zhun)，減小了由于時鐘漂(piao)移帶(dai)來的(de)測量誤差。
在(zai)繼承海洋二(er)號A星技(ji)術優(you)點(dian)的基礎上，海洋二(er)號B星有了明顯進步，將成為海洋環(huan)境監測和資源開發應用的“千里眼”“多面手”和“導航燈”。
兩年交卷 數字化設計的典范
從衛星(xing)立項到正式入軌工(gong)作，海(hai)洋(yang)二號B星(xing)團隊僅(jin)僅(jin)用(yong)兩(liang)年時間就交上了完美的答(da)卷，其中，航天(tian)器(qi)的數字化集成技術功(gong)不可沒。
在海(hai)洋(yang)二(er)號A星(xing)(xing)研制經驗的基礎上(shang)，海(hai)洋(yang)二(er)號B星(xing)(xing)的研制過程繼續推進衛(wei)星(xing)(xing)平臺標(biao)準化、通用(yong)化設計(ji)工作。衛(wei)星(xing)(xing)全面采用(yong)航天器數字集成設計(ji)系(xi)統，搭建了(le)衛(wei)星(xing)(xing)數字化總體設計(ji)應用(yong)平臺，實(shi)(shi)現了(le)衛(wei)星(xing)(xing)設計(ji)、生(sheng)(sheng)產、試驗協(xie)同(tong)工作，并利(li)用(yong)數字分析和仿真優化流(liu)程，讓衛(wei)星(xing)(xing)實(shi)(shi)現了(le)方(fang)案設計(ji)向正樣生(sheng)(sheng)產的一步跨越。
“海洋二號系列衛(wei)(wei)星(xing)可謂是航天器數字化設計的探路者和先(xian)行(xing)者，有效(xiao)促進了(le)我(wo)國衛(wei)(wei)星(xing)研制生產信息化水(shui)平(ping)的提(ti)升。”張慶君說。
兩(liang)年間(jian)，讓衛星試驗團(tuan)隊最(zui)難(nan)以(yi)忘懷的(de)經歷，要數歷時兩(liang)個月的(de)衛星電磁兼容測試。
衛(wei)(wei)星電磁(ci)兼容主管設(she)計師程麗麗表示(shi)，海洋(yang)二號(hao)B星繼承了海洋(yang)二號(hao)A星射(she)頻(pin)種類多(duo)、頻(pin)率(lv)跨越大、外部天線多(duo)等特點，電磁(ci)環境十(shi)分復雜。此外衛(wei)(wei)星新(xin)增的AIS、DCS兩項(xiang)載荷(he)都是高靈(ling)敏(min)度接收系統，工作頻(pin)段低(di)、靈(ling)敏(min)度高，這使整星電磁(ci)兼容的要求(qiu)“達到(dao)了前(qian)所未有(you)的高度”。
針對(dui)這(zhe)一問題，衛(wei)星團隊(dui)(dui)的(de)應對(dui)思路十分清晰：提高抗干(gan)(gan)擾能(neng)力(li)、切斷干(gan)(gan)擾途徑和(he)消(xiao)除干(gan)(gan)擾源。在衛(wei)星構型和(he)布局設(she)計時，團隊(dui)(dui)就為AIS、DCS安排了“黃(huang)金寶地(di)”，遠離(li)其他星載設(she)備帶來(lai)的(de)輻射干(gan)(gan)擾；在總裝(zhuang)實施時，團隊(dui)(dui)需要(yao)對(dui)電磁兼容處理工藝反復研究，對(dui)不同處理方法達到的(de)效果進行(xing)對(dui)比(bi)分析，不滿足(zu)要(yao)求的(de)設(she)計立即在現場推倒(dao)重來(lai)。
“這期間(jian)反(fan)反(fan)復復多次調整，若沒有數字(zi)化設計(ji)貫穿其(qi)中打(da)通(tong)設計(ji)、測試(shi)、生(sheng)產的全流程(cheng)，海洋二號B星(xing)不可能(neng)在兩年(nian)時(shi)間(jian)完(wan)成。”衛星(xing)總體(ti)總裝設計(ji)師(shi)王濤(tao)體(ti)會頗深(shen)。
歷(li)經(jing)“史上最難”的(de)電(dian)磁兼(jian)容(rong)測(ce)試(shi)，海(hai)洋二(er)(er)號衛星團隊深知，在可以預期的(de)未來，隨(sui)著海(hai)洋二(er)(er)號C星、D星項目的(de)推進，電(dian)磁兼(jian)容(rong)測(ce)試(shi)必將刷新(xin)“最難”的(de)紀(ji)錄，但是依靠科學的(de)設計方法和數字化的(de)研制流(liu)程(cheng)，困難必將一(yi)(yi)一(yi)(yi)克服。
開啟組網 加強海洋國際合作
一直以來，我國十分重視海洋衛星及其探測技術的發展，習近平(ping)總(zong)書記(ji)曾表示，要進一步(bu)關心海洋、認識海洋、經略海洋，推動(dong)我國海洋強國建設(she)不斷取得新成就。
目前，我國已形成了以海(hai)洋(yang)一(yi)號系(xi)列(lie)衛(wei)星、海(hai)洋(yang)二號系(xi)列(lie)衛(wei)星及高(gao)分三號系(xi)列(lie)衛(wei)星為代表的(de)(de)海(hai)洋(yang)水色、海(hai)洋(yang)動(dong)力環(huan)境及海(hai)洋(yang)監(jian)視監(jian)測系(xi)列(lie)衛(wei)星，建(jian)立(li)起了具有優勢互(hu)補特(te)點的(de)(de)海(hai)洋(yang)遙感衛(wei)星觀測體系(xi)，并已發(fa)揮了顯著的(de)(de)社會和經濟效益(yi)。
海(hai)洋二號B星(xing)主任(ren)設計(ji)師劉(liu)紅雨介紹，此(ci)前海(hai)洋二號A星(xing)每天可覆(fu)蓋全球90％以上(shang)的海(hai)域，其獲取的數據(ju)資料經(jing)過評定(ding)產(chan)品質量達到(dao)了國際(ji)同類的先(xian)進(jin)水平，在(zai)諸多海(hai)洋應用(yong)(yong)發揮(hui)了重(zhong)要作用(yong)(yong)。例如，其高度計(ji)產(chan)品已應用(yong)(yong)于法國空(kong)間署(shu)的相關業務中(zhong)，散射計(ji)產(chan)品已被歐(ou)洲氣(qi)象衛星(xing)應用(yong)(yong)組織(zhi)采(cai)用(yong)(yong)，也在(zai)美國國家(jia)海(hai)洋與大氣(qi)管理局對臺風桑迪的監測中(zhong)發揮(hui)了重(zhong)要作用(yong)(yong)。
在海(hai)洋二號B星(xing)(xing)入(ru)軌(gui)后(hou)，未來還有(you)兩顆(ke)傾(qing)斜軌(gui)道的(de)海(hai)洋觀測衛星(xing)(xing)海(hai)洋二號C星(xing)(xing)、D星(xing)(xing)升(sheng)入(ru)太空，這三顆(ke)衛星(xing)(xing)將組成(cheng)海(hai)洋動力(li)環境監測網，它們每(mei)6個小時就可(ke)以覆蓋(gai)全球90％以上(shang)的(de)海(hai)域，形成(cheng)高精度、大寬幅、快重訪的(de)海(hai)洋觀測能(neng)力(li)。
海(hai)(hai)洋(yang)二號(hao)B星(xing)打響(xiang)了國家(jia)海(hai)(hai)洋(yang)動力(li)環(huan)境監測網的頭(tou)陣，將在海(hai)(hai)洋(yang)防災減災、海(hai)(hai)洋(yang)環(huan)境預(yu)報(bao)、海(hai)(hai)洋(yang)資源(yuan)開發、海(hai)(hai)洋(yang)科學研究及(ji)國際合作(zuo)等領域(yu)發揮(hui)更加重要的作(zuo)用，助(zhu)力(li)智慧海(hai)(hai)洋(yang)建(jian)設發展。
此外，海(hai)洋二號B星還將(jiang)為“一(yi)帶一(yi)路(lu)(lu)”沿(yan)線海(hai)上經貿(mao)發展提供基礎環境(jing)信(xin)息(xi)，穩步推進(jin)(jin)海(hai)上絲路(lu)(lu)海(hai)洋防災減災國際合作，進(jin)(jin)而服務好(hao)“一(yi)帶一(yi)路(lu)(lu)”建設。
張慶君表示，人類(lei)(lei)社會的可持(chi)續(xu)發展必(bi)然越來(lai)越多地依賴(lai)海洋，海洋也將為人類(lei)(lei)社會的繁榮和發展作出越來(lai)越大的貢獻(xian)。海洋二(er)號系列衛星肩負著重要的使(shi)命，他和他的團隊也將不斷尋(xun)求創新，為海洋發展持(chi)之以恒地努(nu)力。
【責任編(bian)輯：李巨(ju)堯】
