海洋二号卫星(HY-2A)是我国第一颗海洋动力环境卫星,于2011年8月16日6时57分在太原卫星发射中心采用CZ-4B运载火箭发射成功。
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。
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。
载荷介绍:
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,主要技术指标:
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 |
有效波高测量精度 | 0.5m |
微波散射计
微波散射计主要用于全球海面风场观测,主要技术指标:
工作频率 | 13.256GHz | |
极化方式 | HH, VV | |
地面足迹 | 优于50km | |
刈幅 | H极化 | 优于1350km |
V极化 | 优于1700km | |
风速测量范围 | 2~24m/s | |
风速测量精度 | 2m/s | |
风向测量精度 | 20° |
扫描微波辐射计
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,主要技术指标:
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 | |||
定标精度(K) | 1.0(180~320) | ||||
动态范围(K) | 3~350 |
校正微波辐射计
校正微波辐射计主要用于为高度计提供大气水汽校正,主要技术指标:
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(K) | 1.0(180~320) | ||
动态范围(K) | 3~300 |
HY-2B
海洋二号B卫星(HY-2B)是我国第二颗海洋动力环境卫星,该卫星集主、被动微波遥感器于一体,属于我国海洋系列遥感卫星,具有高精度测轨、定轨能力与全天候、全天时、全球探测能力。卫星的主要使命是监测和调查海洋环境,获得包括海面风场、浪高、海面高度、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。
1、观测要素及精度要求
主要观测要素包括:海面风场、海面高度、有效波高、重力场、大洋环流和海面温度;兼顾观测要素包括:海冰、大地水准面和水汽含量。相应探测要素和用途如下表所示:
观测要素
探测要素 | 用途 |
主要要素: 海面风场、海面高度、有效波高、重力场、大洋环流、海面温度 兼顾要素: 大地水准面、冰面高度、水汽含量 | 主要用途: 海面风场、海况预报、风暴预警、局部海面/底拓扑图、局部海洋重力场、局部大地水准面、大洋环流 兼顾用途: 海洋动力过程研究、大中尺度天气过程、降水预报、地表分类、全球变化研究 |
观测要素产品精度指标
参量 | 测量精度 | 有效测量范围 |
风速 | 2m/s或10%,取大者 | 2-24m/s |
风向 | 20° | 0°-360° |
海面高度 | ~5cm | |
有效波高 | 0.5m 或10%,取大者 | 0.5-20m |
海面温度 | ±1.0°C | -2~35°C |
水汽含量 | ±3.5kg/m2 | 0~80 kg/m2 |
云中液态水 | ±0.05kg/m2 | 0~1.0 kg/m2 |
2、观测范围
(1)观测区域
具有全球连续观测能力,实时观测区域(南纬5o~北纬50o,东经100o ~150o)。
(2)覆盖特性
散射计作为海洋动力环境的主要载荷1~2天在全球海域的覆盖率不小于90%
卫星前期采用回归周期为14天的轨道,后期变轨至回归周期为168天的轨道。
3、卫星轨道
(1)重复周期为14天的太阳同步、冻结轨道,其主要参数为:
半长轴 7341.732 km
倾角 99.34015°
相邻轨迹间距 207.64km
星下点漂移 ±1km
降交点地方时 6:00 am
(2)重复周期为168天的太阳同步、冻结轨道,其主要参数为:
半长轴 7343.851km
倾角 99.34015°
相邻轨迹间距 17.31km
星下点漂移 ±1km
降交点地方时 6:00 am
4、有效载荷
(1)雷达高度计
a.主要功能:测量海面高度、有效波高和重力场参数,具有外定标工作模式。
b.技术指标:
工作频率 13.58GHz,5.25GHz
脉冲有限足迹 优于2km
测距精度: 优于2cm(海洋星下点)
具有海陆观测功能
c.外定标模式工作方式:输出高度计脉冲I/Q原始数据,外定标过程能够覆盖完整的定标区域。
(2)微波散射计
a.主要功能:测量海面风矢量场,具有外定标工作模式。
b.技术指标:
工作频率: 13.256GHz
工作带宽(1dB): 1MHz
极化方式: HH, VV
处理后地面分辨率 25km
刈幅
H极化: 优于1350km
V极化: 优于1700km
s°测量精度 0.5dB
s°测量范围 -40dB~+20dB
(3)扫描微波辐射计
a.主要功能:测量海面温度、海面水汽含量、液态水和降雨强度等参数。
b.技术指标:
扫描微波辐射计技术指标
频率(GHz) | 6.925 | 10.7 | 18.7 | 23.8 | 37.0 |
带宽(MHz) | 350 | 100 | 200 | 400 | 1000 |
极化 | V H | V H | V H | V | V H |
扫描刈幅(km) | 优于1600 | ||||
地面入射角 | 53o | ||||
地面足迹(km′km) | 90′150 | 70′110 | 36′60 | 30′52 | 20′35 |
灵敏度(K) | 优于0.5 | 优于0.6 | 优于0.5 | 优于0.5 | 优于0.8 |
动态范围 | 3-350K | ||||
定标精度 | 1K(95~320K) | ||||
线性度 | >0.999 |
(4)校正辐射计
a.主要功能:为高度计提供大气湿对流层路径延迟校正服务。
b.技术指标:
校正辐射计技术指标
频率(GHz) | 18.7 | 23.8 | 37.0 |
工作带宽(MHz) | 250 | 250 | 500 |
极化 | 线极化 | ||
灵敏度(K) | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
定标精度 | 1K(120~320K) | ||
动态范围 | 3-300K | ||
线性度 | >0.999 |
(5)船舶识别系统
a.主要功能:侦收、解调并转发AIS报文。
b.技术指标
工作频率:161.975MHz,162.025 MHz,156.775 MHz,156.825 MHz;
可监测幅宽:≥1000km。
(6)数据收集系统
a.主要功能:接收我国近海及其他海域的浮标测量数据,存贮后通过卫星对地数传通道进行星地转发。
b.技术指标:
工作频段:401.65MHz±55kHz;
调制方式:BPSK。