表1中列出了自20世紀70年代起,我國自行研發的微波遙感系統。
表1、中國微波遙感系統
注:表中完成單位空間中心即中國科學院空間科學與應用研究中心,電子所指中國科學院電子學研究所,航天504所和813所指航天科技集團五院504所和八院813所。
3、中國微波遙感現狀
我國微波遙感研究與應用大致可分為主要為各種衛星型號任務及為預研服務的航天微波遙感技術及應用研究;為不同應用需求服務的航空系統;為不同應用和基礎研究服務的陸基研究;相關基礎理論、定標及真實性檢驗,新的機理研究;各種應用技術研究,包括信息處理、各種應用軟件的開發及其他應用基礎研究。這些研究現狀在本專輯中已有不少的文章加以論述,本文主要介紹航天微波遙感的現狀及相關問題。
3.1、模態微波遙感系統及應用
2002年12月30日發射成功的多模態微波遙感器是我國第一個星載微波遙感器,在軌工作正常,獲取了大量的數據。至今我國很多專家和單位已經對數據進行了處理,取得了很好的結果。在“神4”成功的基礎上,未來載人航天任務中將繼續搭載新型微波遙感器,目前有關單位都在進行相應的研究工作。
3.2、月球微波探測系統
我國探月工程第一期研制工作已進入關鍵階段。第一期科學目標包括用微波遙感器對月面進行探測,試圖取得月壤厚度信息并獲取全月表亮溫分布及月球兩極的相關信息,這將是國際上首次由繞月軌道上進行月表的微波探測,受到國內外的關注。
3.3、風云三號系列衛星微波遙感探測
風云三號(FY-3)氣象衛星是一個業務運行系列衛星。我國已發射FY-1和FY-2系列氣象衛星,但至今在我國氣象衛星上尚未搭載過微波遙感儀器。在FY-3衛星上將裝有3種微波遙感儀器:微波成像儀、微波溫度計、微波濕度計。在這些儀器中我國首次采用短毫米波段,頻率將達到183GHz。該衛星已進入初樣階段,計劃近幾年發射。
3.2、海洋二號衛星
我國海洋衛星一號(HY-1)發射以來取得了大量的海洋水色數據,為我國海洋研究提供了重要的空間信息,HY-1衛星將成為一個系列化的業務衛星。根據我國海洋衛星計劃,已啟動了海洋二號(HY-2)衛星預研工作并將要在已取得的預研成果的基礎上正式立項進行型號研制任務。HY-2衛星的有效載荷是以微波遙感器系統為主,包括微波高度計、微波散射計T多波段微波輻射計,主要獲取海洋風場、浪場、海面高度、海面溫度等信息。目前,有效載荷的預研工作進展順利,為近期型號立項打下了很好的基礎。
3.5、合成孔徑雷達衛星
合成孔徑雷達是一種具有很強功能的、全天候工作的高分辨率遙感儀器,在國民經濟建設和國家安全等方面有廣泛的應用。我國十分重視合成孔徑雷達的研發,多年來已研制出了多種類型的機載雷達,并已在災害監測、資源勘探、城市規劃等方面發揮了重要作用。自20世紀90年代以來,已立項研制星載雷達,用于環境監測及地面應用等。
4、若干重要研制項目及前沿技術
4.1、在研、預研項目
幾年來,在“863”計劃、“973”計劃及其他預研計劃的支持下,開展了以下幾個方面的技術預研工作,并取得了很好的效果,有些方面已有一些突破。
4.1.1、 三維成像高度計
是在微波高度計的基礎上發展起來的一種新的遙感器系統。迄今為止星載微波高度計都是脈沖有限工作模式,通過天底角觀測來獲取衛星平臺到平均海平面的高度、海面有效波高和海面風速,其足跡窄,不能成像。而很多應用中希望提供三維成像信息,為此,我國科學家研發了一種以新的觀測機理工作的成像高度計,并已進行技術和相應的處理方法研究,獲取了機載試驗數據并取得了觀測地帶的立體圖像。研究表明,這種儀器能夠進行移動目標的探測。由于這一設備體積小、功耗少,因此受到用戶的關注。