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定标卫星核心技术获进展 未来十年遥感卫星“校正场”将搬上太空
发布时间:2018-11-02 02:11:07    来源:中国气象报    编辑:chenjing

中国气象报记者卢健报道 十年之前,国际卫星遥感领域的科学家曾设想,能否发射一颗空间辐射测量基准卫星,以提高遥感卫星定量应用水平?通过多年努力,我国在这一方向上率先迈出一步。近日,依托国家“863计划”地球观测与导航技术领域“空间辐射测量基准源研制”项目,星载超高精度可见光和红外辐射源研制取得突破,基于月球基准源可见光定标关键技术获发展,为远期发展“定标卫星”载荷提供了核心技术支撑。

发射一颗空间辐射测量基准卫星,这颗卫星在绕地球飞行时,会和其他卫星有一个轨道交叉,利用该卫星与其他遥感卫星对地球同一目标同时进行观测,就可以把这颗卫星的观测结果传递到另一颗卫星上,用以卫星标定。

国家“863计划”专家组成员、国家卫星气象中心总工程师卢乃锰曾形容此方法为“做一个高精度的天平,先用这个天平秤完苹果,再将苹果放到别的天平上,就能标定好其他任何一个天平”。

应用定标卫星的好处是,用一颗基准星就可以对其他所有遥感卫星进行标定,从而大大降低每颗卫星都设计高精度定标系统所带来的成本。但是,由于空间辐射测量基准卫星定标精度要比现有遥感卫星高一个数量级以上,必须完成原理突破和技术革新,因此研制难度极大。

通过三年技术攻关,项目团队完成了远期发展定标卫星的核心支撑技术研发,创新构建了不同谱段的辐射基准源,并完成原理样机研制,同时开发了基于月球源可见光定标技术。其中,红外绝对辐射温度基准源系统不确定度优于0.15K,可见光自校准辐射基准源系统绝对响应不确定度优于0.3%,太阳光谱辐射基准溯源系统不确定度优于0.2%(<1600纳米)和0.5%(>1600纳米);基于月球反射的可见光谱段月球定标技术系统实现在轨卫星定标检验,不确定度优于3%。

“该项目研究填补了可溯源的高精度、高稳定度星载定标设备的国内外研制空白,填补太阳反射波段月球定标处理方法的国内技术空白。”项目评审组组长、中国科学院光电研究所所长李传荣评价道。

据项目首席专家、国家卫星气象中心副主任张鹏介绍,目前该项目多项技术已先期落地应用,红外绝对辐射温度基准源技术已在风云三号D星红外定标业务上进行应用;通过引入月球定标技术,风云三号、风云二号卫星已实现可见光通道定期定标。

该项目由国家卫星气象中心牵头,中国科学院上海技术物理研究所、合肥物质研究院、长春光学精密机械与物理研究所,国家卫星气象中心等单位承担并完成。

目前,该项目后续研究也已获立项。“我们计划,通过3个5年计划的实施,把我国空间辐射测量基准卫星送上太空,最终解决气候监测的长期稳定性,以及现有遥感卫星辐射定标精度不够的问题。”卢乃锰说。

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