我国海洋1B卫星由长征2号两火箭从太原发射升空。经过797秒飞行后。星箭成功分离。卫星最终准确进入距地球798公里的太阳同步近圆轨道。这是继2002年5月15日成功发射第一颗海洋卫星海洋1A后,我国又一次将海洋卫星成功送上太空,标志着我国海洋卫星和卫星海洋应用事业向系列化和规模化方向前进了一大步,结束了我国近几年来天上无海洋卫星的不利局面。并预示着中国以舰船、浮标、岸站和卫星为基础的海洋立体监测系统又迈上了一个新台阶。
经过9天的卫星平台和有效载荷测试,海洋1B卫星平台与载荷转入正常工作模式,于4月20日成功进行地面数据接收。当日10时40分,随着卫星在轨进入国家卫星海洋应用中心北京卫星地面站接收范围,海洋水色扫描仪(COC7S)和海岸带成像仪(CZI)的第一轨遥感影像缓缓呈现在电子屏幕上,第一条卫星轨道覆盖日本海、黄海、东海、台湾海峡、南海等。在经过中国北京、三亚接收站覆盖区时,卫星下传了数据信号,并分别由北京、三亚接收站接收。所获取的图像清晰,海洋水色及海岸带特征明显,信息丰富。国家卫星海洋应用中心主任蒋兴伟说,这表明卫星在轨技术状态良好,主要载荷工作正常,承担卫星数据接收任务的卫星地面应用系统满足接收任务要求。
与此同时,由国家海洋局组织的海上同步试验队也于20日按计划抵达广州,在我国南海海域开展为期40天的同步观测试验,进行数据定标和产品的真实性检验,进一步对卫星平台和有效载荷的各项指标进行功能和性能测试,检验卫星是否符合设计要求和用户使用要求。 海洋1B卫星由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院研制。卫星经在轨测试合格后,交付国家卫星海洋应用中心使用。
性能提高
海洋1B是中国第一颗海洋卫星海洋1A的后续星,载有一台10波段的海洋水色扫描仪和一台4波段的海岸带成像仪。该卫星在海洋1A的基础上研制,观测能力和探测精度进一步增强和提高。它主要用于探测叶绿素、悬浮泥沙、可溶有机物及海洋表面温度等要素和进行海岸带动态变化监测,为海洋经济发展和国防建设服务。
与海洋1A一样,海洋1B也采用CAST-968小卫星平台。这种平台是一种优异的小型卫星平台,具有很强的扩展能力,已应用于多颗小卫星的研制。它采用了基于网络的集成化星务管理、多模式姿态控制、高品质电源和S频段统一测控体制等先进的设计思想,使平台具备较广的适应性,可用于空间科学、遥感、通信和技术演示验证等领域。 海洋1B可接替海洋1A卫星对中国所管辖的近300万平方公里海域的水色环境实施大面积、实时和动态监测,并具备对世界各大洋和南北极区的探测能力。它的实时观测区为渤海、黄海、东海、南海及海岸带区域等,其它观测区采用星上记录,过我国境内回放接收。
虽然海洋1B是海洋lA的接替星,同属海洋水色系列卫星,基本延续了海洋lA的主要设计,但其各项指标和功能都有了较大提高,取得多项技术突破,星上的海洋水色扫描仪和海岸带成像仪性能都大幅提高,遥感视场幅宽由约1300公里增至3000公里左右,其中水色扫描仪水平不亚于美国、欧盟、日本等同类型卫星。海岸带成像仪光谱分辨率大幅提高。针对赤潮等海洋专用目标看得更清楚:工作模式由每天成像2~3次增加到7~8次:水色扫描仪对全球观察的重复观测周期由原来的3天缩短为1天,使对海洋的每天预测成为可能:海岸带成像仪谱段变窄,特定水体发出的颜色分辨得更清楚。对海洋泥沙和叶绿素的观测更精确:星上存贮量由80兆字节扩展为2吉字节:卫星质量增加了75公斤,其中燃料由13公斤增加到2l公斤,设计工作寿命由2年提高到3年:结构更加可靠。能承受更大的外界震动和冲击:采用具有专利的太阳帆板带式压紧机构,使太阳帆板故障率大大降低:整星质量水平大大提高,可靠性设计方面用软件冗余替代硬件冗余。星上计算机、网络具有一定的故障自我修复能力。
海洋1B卫星总指挥兼总设计师白照广说,与海洋1A相比,由于寿命延长、性能提高,海洋1B提供的信息量增加了3倍以上,使用价值成倍增长。该卫星在中国国内首次采用最低功耗模式进行设计。这一安全性设计可在卫星供电出现异常时增加可抢救性,延长卫星寿命。一般卫星功能失效均是由卫星电源功能丧失引起,而大部分卫星电源功能丧失都是由于蓄电池放电过度造成的损坏。卫星进行最低功耗模式设计,可在应急条件下,降低蓄电池功耗输出。从而达到在卫星供电出现异常时增加可抢救性、延长卫星寿命的目的。他认为。对低轨道卫星而言,最低功耗模式设计尤为重要。
白照广特别提出,海洋1B卫星还采用了一项全球唯中国独有的技术,即小卫星太阳能帆板带式压紧机构。与传统的杆式压紧机构相比较,太阳能帆板带式压紧机构特别适合小卫星使用。它既能提高可靠性,又能减轻卫星重量。 白照广还介绍说,基于计算机网络和软件方面的改进,中国小卫星已具备一定的太空自我修复能力。以往小卫星往往采取设备备份的办法来预防故障。但过多的备份设备无疑会增加卫星重量。海洋1B应用了新的技术,由10余台星上计算机协同工作。通过软件的备份来替代硬件备份,如设备出现故障,可通过软件自主修复。他举例说,海洋1A曾遇到太阳能电池驱动器故障,最终影响了卫星使用寿命。从海洋1B开始。中国的小卫星如再遇到类似故障,可通过软件自主修复。此外,当星上软件不能修复某一故障时,地面控制人员还可修改软件。进行系统重构,来修复某些故障。
已有成果
中国首颗海洋水色卫星海洋1A质量为368公斤,以利用可见光、红外遥感器来探测水色、水温为主。它的用途是观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质,并兼顾观测海水、浅海地形、海流特征和海面上大气气溶胶等要素。掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境质量,了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律,为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据。
该卫星采用三轴姿态控制,载有10通道海洋水色扫描仪(分辨率1100米,幅宽1600公里,量化级数10比特,光谱范围402~885纳米和10.3~12.5微米)和4通道CCD成像仪(分辨率250米,幅宽500公里,量化级数12比特,光谱范围420~890纳米)。海洋水色扫描