海洋二号D卫星(HY-2D)是我国第四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-2D卫星发射后与HY-2B卫星和HY-2C卫星实现三星组网观测。
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、重力场和大洋环流;兼顾观测要素包括: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 兼顾要素: 大地水准面、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 |
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10天的轨道,后期变轨至回归周期为400天的轨道。
3、卫星轨道
HY-2D卫星选择回归冻结轨道,轨道参数如下:
(1)寿命前期海洋观测轨道主要参数为:
半长轴 7328.583 km
倾角 66°
回归周期 10天
相邻轨迹间距 292.5185km
交点周期 104.1048分钟
(2)寿命末期测地模式轨道主要参数为:
半长轴 7329.490km
倾角 66°
回归周期 400天
相邻轨迹间距 7.3143km
交点周期 104.1241分钟
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
Sigma0测量精度 0.5dB
Sigma0测量范围 -40dB~+20dB
(3)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 |
(4)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。
(5)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。