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《衛(wèi)星海洋測高技術(shù)體制發(fā)展研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第24卷第5期20l5年10月航天器工程SPACECRAFTENGINEERINGV01.24No.599衛(wèi)星海洋測高技術(shù)體制發(fā)展研究李洋1張潤寧1萬曉云2侯小瑾1李芳1(1航天東方紅衛(wèi)星有限公司,北京100094)(2錢學森空間技術(shù)實驗室,北京100094)摘要分析了傳統(tǒng)衛(wèi)星海洋測高技術(shù)在時空分辨率、測距精度和獲取二維矢量信息方面的局限性;在此基礎(chǔ)上分析研究了寬刈幅測高、多星編隊測高、合成孔徑測高及Ka頻段測高技術(shù)體制在克服傳統(tǒng)測高局限性的潛在能力;最后提出了未來衛(wèi)星海洋測高的兩種發(fā)展方向,即兼顧融合多領(lǐng)域應用的綜合型測高
2、技術(shù)體制和專題應用型測高技術(shù)體制。關(guān)鍵詞衛(wèi)星海洋測高;技術(shù)體制;雷達高度計中圖分類號:V474.2;P228文獻標志碼:ADOI:10.3969/j.issn.1673—8748.2015.05.015ResearchonDevelopmentofSatelliteAltimetryTechnologySystemsLIYan91ZHANGRunnin91WANXiaoyun2H()UXiaojinlLIFang(1DFHSatelliteCo.Ltd.,Beijing100094,China)(2QianXuesenI.a(chǎn)
3、boratoryofSpaceTechnology,Beijing100094,China)Abstract:Thelimitationsofconventionalaltimetryarediscussed,suchaslowtemporalandspa—tialresolution,lowrangingaccuracyandconstrainedmeasurementsoftwo—dimensionalinforma—tion,etc.Toovercomethesetraditionallimitations,newte
4、chnologysystemsareanalyzed,suchaswide—swathoceanaltimetry,altimeterconstellation,delay—doppleraltimetryandKa—bandaltime—try.Finally,twodevelopmenttrendsofsatellitealtimetryaregiven,namelyintegratedaltimetertechnologysystemwhichcanbeusedforvariousapplicationsandalti
5、metertechnologysystemwhicharededicatedtOtheparticularapplication.Keywords:satellitealtimetry;technologysystem;radaraltimeter1引言衛(wèi)星海洋測高技術(shù)利用精密定軌系統(tǒng)和星載雷達高度計,分別測量衛(wèi)星到參考橢球面的距離以及衛(wèi)星到海面的距離,兩者相減得到海面相對于參考橢球面的高程(即海面高)。測量數(shù)據(jù)具有空間分布均勻、近全球海域覆蓋、測量基準統(tǒng)一等特點,在地球科學研究的諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應用,因此衛(wèi)星海洋測高已
6、成為獲取海面高信息最有效的測量方式。美國于1973年在“天空實驗室”(Skylab)上進行了衛(wèi)星海洋測高的原理性試驗并獲得成功,此后國際上陸續(xù)發(fā)射了10余顆海洋測高衛(wèi)星,其中1978年發(fā)射的“海洋衛(wèi)星”(SEASAT)具有里程碑的意義,其雷達高度計采用“全去斜坡”的脈沖壓縮技術(shù),測距精度從米級提高到厘米級[1]。20世紀90年代初期,隨著“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”(GNSS)和“多普勒軌道確定和無線電定位組合系統(tǒng)”(DORIS)在海洋測高衛(wèi)星上的應用,精密定軌精度從米級提升到厘米級比],至此,厘米級海面高的測量精度才變?yōu)槭崭迦掌冢?/p>
7、2014—11—18;修回日期:2015-04—09基金項目:國家自然科學基金(41404019)作者簡介:李洋,女,博士研究生,研究方向為航天器總體設(shè)計。Email:liyangcau@sina.corn。100航天器工程24卷現(xiàn)實。高精度的海面高測量信息曾為大地測量學、海洋學等學科的發(fā)展帶來了革命性的變化[3‘4],然而,傳統(tǒng)衛(wèi)星海洋測高因其固有的技術(shù)體制局限性,在滿足諸多應用領(lǐng)域需求方面存在的不足越來越明顯。為此,多種測高新技術(shù)和新體制被相繼提出,如寬刈幅測高、多星編隊測高、合成孔徑測高及Ka頻段測高技術(shù)等口_6]。2
8、0世紀80年代,我國開始了衛(wèi)星海洋測高技術(shù)的研究,并于2011年8月發(fā)射了第1顆海洋測高衛(wèi)星海洋一2A(HY一2A)衛(wèi)星,目前仍在繼續(xù)開展相關(guān)研究"]。本文探討了傳統(tǒng)衛(wèi)星海洋測高的局限性,并分析比較了新技術(shù)體制的特點,可為我國未來此類衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃的制定和頂層任務分析提供參考。傳統(tǒng)衛(wèi)星海洋測