龐之浩 賀勛(北京空間科技信息研究所 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部)
航天器是開(kāi)發(fā)太空資源的利器,目前主要有3類(lèi),即人造地球衛(wèi)星、載人航天器和空間探測(cè)器。它們各有所長(zhǎng),不能相互替代。從1970年4月24日我國(guó)第1顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)升空到現(xiàn)在,我國(guó)現(xiàn)已能夠獨(dú)自研制、發(fā)射和應(yīng)用這3類(lèi)航天器。在這3種航天器中,人造地球衛(wèi)星的數(shù)量和種類(lèi)最多,用途最廣。按用途分,它又可分為試驗(yàn)衛(wèi)星、科學(xué)衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星3種。至今,我國(guó)一直在研制、發(fā)射和應(yīng)用這3種人造地球衛(wèi)星,創(chuàng)造了很大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和科技成就。
航天器技術(shù)非常復(fù)雜,且常采用許多新概念、新技術(shù)、新材料和新型設(shè)備等,所以在剛開(kāi)始研制新型衛(wèi)星時(shí)必須反復(fù)試驗(yàn)。一般是先發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星,再發(fā)射業(yè)務(wù)衛(wèi)星。我國(guó)航天在發(fā)展初期發(fā)射過(guò)多顆“實(shí)踐”系列試驗(yàn)衛(wèi)星。而近年來(lái),隨著空間技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)又陸續(xù)發(fā)射了多種新型試驗(yàn)衛(wèi)星。
2012年發(fā)射的實(shí)踐九號(hào)A、B衛(wèi)星是我國(guó)民用新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列的首批衛(wèi)星,主要用于進(jìn)行衛(wèi)星長(zhǎng)壽命、高可靠、高精度、高性能、國(guó)產(chǎn)核心元器件和衛(wèi)星編隊(duì)及星間測(cè)量與鏈路等試驗(yàn)。同年發(fā)射的“新技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星”和“蜂鳥(niǎo)”試驗(yàn)載荷主要用于對(duì)新型航天器件、設(shè)備、材料、方法和微小衛(wèi)星平臺(tái)等進(jìn)行在軌驗(yàn)證試驗(yàn)。2015年,我國(guó)發(fā)射了通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星一號(hào)和吉林一號(hào)技術(shù)驗(yàn)證星等。
2016年6月25日,長(zhǎng)征七號(hào)火箭發(fā)射了6種試驗(yàn)載荷。其中,多用途飛船縮比返回艙用于獲取新型返回艙飛行氣動(dòng)力和氣動(dòng)熱數(shù)據(jù),驗(yàn)證可重復(fù)使用設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù);遨龍一號(hào)空間碎片主動(dòng)清理飛行器裝載了1臺(tái)機(jī)械臂,用于模擬在太空抓取廢棄衛(wèi)星和其他大塊碎片,驗(yàn)證碎片清除關(guān)鍵技術(shù);2個(gè)“天鴿”飛行器的主要作用是驗(yàn)證空間組網(wǎng)通信技術(shù),在軌開(kāi)展信息中繼技術(shù)試驗(yàn);在軌加注實(shí)驗(yàn)裝置主要是驗(yàn)證我國(guó)的太空加注燃料技術(shù),延長(zhǎng)航天器壽命。
2016年11月3日,我國(guó)發(fā)射了實(shí)踐十七號(hào)新技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星。它驗(yàn)證了30余項(xiàng)新技術(shù),包括東方紅五號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)、新型電源、新型測(cè)量、新型測(cè)控、新型電推和新型熱控等技術(shù),其中包括世界上第一套完成在軌飛行驗(yàn)證的磁聚焦霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)。
2016年11月10日,我國(guó)“脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星”升空,它是世界首顆嘗試、驗(yàn)證脈沖星導(dǎo)航技術(shù)體制可行性的衛(wèi)星,為深空探測(cè)器導(dǎo)航奠定基礎(chǔ)。
2018年2月2日發(fā)射的張衡一號(hào)是我國(guó)首顆電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星。它是通過(guò)監(jiān)測(cè)全球空間電磁場(chǎng)、電離層變化,來(lái)探索、研究與地震前兆相關(guān)的空間環(huán)境信息,用于開(kāi)展我國(guó)及周邊區(qū)域的地震前兆跟蹤和空間電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù),為未來(lái)建立地震電磁監(jiān)測(cè)衛(wèi)星業(yè)務(wù)化系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備。
多用途飛船縮比返回艙返回地面
測(cè)試中的“脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星”
科學(xué)衛(wèi)星用于科學(xué)探測(cè)和研究。它可以不受大氣層的限制和影響,通過(guò)衛(wèi)星上的各類(lèi)遙感器了解高層大氣、地球輻射帶和極光等空間環(huán)境,觀察太陽(yáng)和其他天體??茖W(xué)衛(wèi)星又細(xì)分為空間物理探測(cè)衛(wèi)星、天文衛(wèi)星、實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和生物衛(wèi)星等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的迅速發(fā)展,從“十二五”起,我國(guó)開(kāi)始實(shí)施空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng),使科學(xué)衛(wèi)星有了較大的發(fā)展。
2003年12月30日、2004年7月25日,我國(guó)成功實(shí)施了“地球空間雙星探測(cè)計(jì)劃”,先后發(fā)射了探測(cè)一號(hào)和探測(cè)二號(hào)衛(wèi)星。它們分別對(duì)地球近赤道區(qū)和極區(qū)2個(gè)地球空間環(huán)境變化最為重要的區(qū)域進(jìn)行寬能譜粒子、高精度磁場(chǎng)及其波動(dòng)的探測(cè)。這2顆小衛(wèi)星構(gòu)成具有明顯創(chuàng)新特色的星座式獨(dú)立探測(cè)體系,對(duì)地球空間暴發(fā)生機(jī)制和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了立體探測(cè)。
2015年12月17日,我國(guó)發(fā)射了第一顆天文衛(wèi)星—“悟空”暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星。該衛(wèi)星是目前觀測(cè)能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的空間探測(cè)器,超過(guò)國(guó)際上所有同類(lèi)探測(cè)器,而且成本較低。
2017年6月15日,我國(guó)發(fā)射“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡。它可實(shí)現(xiàn)寬波段X射線(1~250keV)巡天,探測(cè)大批超大質(zhì)量黑洞和其他高能天體;定點(diǎn)觀測(cè)黑洞和中子星、活動(dòng)星系等高能天體?!盎垩邸痹?017年10月觀測(cè)到中子星及其產(chǎn)生的引力波。
2016年4月6日,我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星—實(shí)踐十號(hào)升空。它是單次搭載空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目最多的衛(wèi)星,開(kāi)展六大領(lǐng)域19項(xiàng)實(shí)驗(yàn),專(zhuān)門(mén)用于微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。
2016年8月16日,我國(guó)發(fā)射墨子號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,是國(guó)際上首次在空間大尺度下實(shí)現(xiàn)星地自由空間量子糾纏分發(fā)、量子隱形傳態(tài)等實(shí)驗(yàn)。它運(yùn)行于600km太陽(yáng)同步軌道,設(shè)計(jì)壽命2年,裝有量子密鑰通信機(jī)、糾纏發(fā)射機(jī)、糾纏源及實(shí)驗(yàn)控制與處理機(jī),現(xiàn)已進(jìn)行了1200km量子糾纏傳輸和白天遠(yuǎn)距離53km自由空間量子密鑰分發(fā)。
目前,我國(guó)正在研制5顆新的科學(xué)衛(wèi)星,計(jì)劃2021年前后發(fā)射。這5個(gè)項(xiàng)目分別是“太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用全景成像”衛(wèi)星計(jì)劃、“磁層-電離層-熱層耦合”小衛(wèi)星星座探測(cè)計(jì)劃、“全球水循環(huán)觀測(cè)”衛(wèi)星、“愛(ài)因斯坦探針計(jì)劃”和“先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)”。
“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡飛行示意圖
組裝完畢的實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星
通信衛(wèi)星已成為現(xiàn)代通信的重要手段。按業(yè)務(wù)種類(lèi)分,通信衛(wèi)星可分為固定通信衛(wèi)星、移動(dòng)通信衛(wèi)星、電視廣播衛(wèi)星和跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星等。我國(guó)已先后研制、發(fā)射和應(yīng)用了三代固定通信衛(wèi)星、兩代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星和一代移動(dòng)通信衛(wèi)星。
(1)固定通信衛(wèi)星
第一代固定通信衛(wèi)星采用東方紅二號(hào)小容量衛(wèi)星平臺(tái),采用自選穩(wěn)定方式,裝有2~4臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)器,壽命4年。它于1984年4月8日首次成功發(fā)射并運(yùn)行,后來(lái)又發(fā)射了多顆,大大改變了當(dāng)時(shí)我國(guó)邊遠(yuǎn)地區(qū)收視難、通信難的狀況。
墨子號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星
東方紅二號(hào)試驗(yàn)通信衛(wèi)星在軌飛行示意圖
第二代固定通信衛(wèi)星采用東方紅三號(hào)中容量衛(wèi)星平臺(tái),可裝24臺(tái)C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,工作壽命達(dá)8年,采用了許多當(dāng)時(shí)的新技術(shù)。它于1997年5月12日成功發(fā)射并運(yùn)行,此后陸續(xù)用于“中星”、鑫諾三號(hào)、天鏈一號(hào)等通信衛(wèi)星甚至“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星和嫦娥一號(hào)、二號(hào)繞月探測(cè)器等。我國(guó)還研制了更先進(jìn)的東方紅三號(hào)A、B衛(wèi)星平臺(tái),填補(bǔ)了東方紅三號(hào)中容量與東方紅四號(hào)大容量衛(wèi)星平臺(tái)之間的空白。
第三代固定通信衛(wèi)星采用東方紅四號(hào)大容量衛(wèi)星平臺(tái),具有輸出功率大、承載能力強(qiáng)和服務(wù)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),達(dá)到國(guó)際同類(lèi)通信衛(wèi)星的先進(jìn)水平,設(shè)計(jì)壽命15年。我國(guó)現(xiàn)已用東方紅四號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)打造、發(fā)射了多顆通信衛(wèi)星,如尼日利亞通信衛(wèi)星一號(hào)等。目前,我國(guó)正在研制東方紅四號(hào)E(增強(qiáng)型)、東方紅四號(hào)SP(全電推)等新型衛(wèi)星平臺(tái)。
(2)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星
數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星被稱為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”,主要用于轉(zhuǎn)發(fā)低軌航天器與地面之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。2008年4月25日,我國(guó)成功發(fā)射并運(yùn)行了第一顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈一號(hào)的01星,此后又發(fā)射了3顆第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈一號(hào),使我國(guó)測(cè)控覆蓋率接近100%,并能提供百兆以上的高數(shù)據(jù)傳輸速率。2019年3月31日,我國(guó)又發(fā)射了首顆第2代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈二號(hào),具有更高傳輸速率,服務(wù)多目標(biāo)。
(3)移動(dòng)通信衛(wèi)星
2016年8月6日,我國(guó)首顆移動(dòng)通信衛(wèi)星—天通一號(hào)01星升空。該衛(wèi)星能夠達(dá)到國(guó)際第三代移動(dòng)通信衛(wèi)星水平,能夠滿足用戶多樣化通信需求,可以為車(chē)輛、飛機(jī)、船舶和個(gè)人等移動(dòng)用戶提供話音、數(shù)據(jù)等通信服務(wù),并可以實(shí)現(xiàn)用戶終端的小型化、手機(jī)化。它標(biāo)志著我國(guó)正式加入地球同步軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星俱樂(lè)部。
(4)高通量衛(wèi)星
2017年4月12日,我國(guó)首顆高通量通信衛(wèi)星—實(shí)踐十三號(hào)/中星十六號(hào)衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星采用了Ka頻段、激光通信和電推進(jìn)等新技術(shù)。這是我國(guó)首顆高通量通信衛(wèi)星,通信總?cè)萘窟_(dá)20Gbit/s。該衛(wèi)星一舉突破了我國(guó)高軌衛(wèi)星領(lǐng)域電推進(jìn)、Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)、激光通信等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
(5)電視直播衛(wèi)星
2017年6月19日,我國(guó)首顆自制電視直播衛(wèi)星中星九號(hào)A升空。它采用東方紅四號(hào)衛(wèi)星平臺(tái),裝有24臺(tái)Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,5副天線。主要用于廣播和電視直播業(yè)務(wù)服務(wù),覆蓋中國(guó)大陸本土、海南島、港、澳、臺(tái)和南海等地區(qū),增加了南海區(qū)域波束天線,填補(bǔ)了電視直播衛(wèi)星在南海區(qū)域覆蓋的空白。
(6)未來(lái)通信衛(wèi)星
今后,我國(guó)還將研制寬帶多媒體衛(wèi)星、東方紅五號(hào)超大型衛(wèi)星平臺(tái)等,還將建造“鴻雁”全球移動(dòng)寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),可在全球范圍內(nèi)提供移動(dòng)終端通信、寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、物聯(lián)網(wǎng)、熱點(diǎn)信息推送、導(dǎo)航增強(qiáng)、航空航海監(jiān)視等六大應(yīng)用服務(wù)。2018年12月29日,“鴻雁”星座首顆試驗(yàn)星成功發(fā)射,標(biāo)志著“鴻雁”星座的建設(shè)全面啟動(dòng)。此前的2018年12月22日,“虹云”工程的首顆衛(wèi)星也成功發(fā)射并進(jìn)入預(yù)定軌道,這是我國(guó)首顆低軌寬帶通信技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星,同時(shí)也是首次將毫米波相控陣技術(shù)應(yīng)用于低軌寬帶的通信衛(wèi)星。
遙感衛(wèi)星站得高、看得遠(yuǎn),是一種利用衛(wèi)星上所裝載的各種遙感器對(duì)地球進(jìn)行連續(xù)、快速、大面積地詳細(xì)觀測(cè)的應(yīng)用衛(wèi)星。遙感衛(wèi)星又叫對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,根據(jù)用途又分為陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星等,它們的主要區(qū)別在于時(shí)間、空間和光譜分辨率及譜段不同,因而用途不同。
(1)陸地衛(wèi)星
如圖1,在△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D在△ABC外,AD=CD,若∠CAD=11°,∠ABD=30°,求∠ACB的度數(shù).
返回式衛(wèi)星。這是中國(guó)最早的應(yīng)用衛(wèi)星,先后有24顆入軌、23顆回收。用這些返回式衛(wèi)星不僅進(jìn)行了遙感、微重力實(shí)驗(yàn)和新技術(shù)試驗(yàn),還為掌握載人飛船返回技術(shù)提供了重要借鑒。
我國(guó)早期返回式衛(wèi)星在軌飛行示意圖
資源衛(wèi)星。這是當(dāng)代最先進(jìn)的勘測(cè)手段,具有大范圍、快速、定期和綜合觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn),從而發(fā)現(xiàn)了許多以前因人跡未到或手段落后而沒(méi)有找到的自然資源。中巴已合作研制并發(fā)射成功了4顆資源一號(hào)衛(wèi)星,最高分辨率為2.36m。我國(guó)獨(dú)自研制了3顆資源二號(hào)和2顆資源三號(hào)衛(wèi)星,其中資源三號(hào)是我國(guó)民用立體測(cè)繪衛(wèi)星,2016年發(fā)射的資源三號(hào)02星分辨率為2.5m。
高分衛(wèi)星。2013年4月26日,我國(guó)發(fā)射了高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的首發(fā)星—高分一號(hào)。2014年8月19日,我國(guó)發(fā)射了首顆分辨率為亞米級(jí)的高分二號(hào),裝有2臺(tái)分辨率優(yōu)于1m/4m的全色/多光譜相機(jī),總幅寬45km。2015年12月29日,高分四號(hào)升空,是我國(guó)“高分”專(zhuān)項(xiàng)中首顆高軌道高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星。2016年8月10日發(fā)射的高分三號(hào)分辨率1m,是世界上性能最先進(jìn)的C頻段多極化合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星。2018年5月9日發(fā)射的高分五號(hào)是我國(guó)首顆高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星,且擁有多部大氣環(huán)境和成分探測(cè)設(shè)備,可間接測(cè)定PM2.5的氣溶膠探測(cè)儀。高分六號(hào)于2018年6月2日成功發(fā)射,其載荷性能與高分一號(hào)相似,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單相機(jī)大視場(chǎng)成像功能,并增加了2個(gè)紅邊譜段。即將發(fā)射的高分七號(hào)是高分辨率空間立體測(cè)繪衛(wèi)星?!案叻帧毕盗行l(wèi)星覆蓋了從全色/多光譜到高光譜,從光學(xué)到雷達(dá),從太陽(yáng)同步軌道到地球同步軌道等多種類(lèi)型,構(gòu)成了一個(gè)具有高空間分辨率、高時(shí)間分辨率和高光譜分辨率能力的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。
高分五號(hào)高光譜綜合觀測(cè)衛(wèi)星
商用衛(wèi)星。2015年10月7日發(fā)射的吉林一號(hào)組星是我國(guó)首批開(kāi)發(fā)的商用遙感衛(wèi)星。此后,吉林長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司、長(zhǎng)沙天儀空間科技研究院有限公司等民營(yíng)公司又研制、發(fā)射了多顆商業(yè)遙感小衛(wèi)星。2016年12月28日和2018年1月9日,中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司先后發(fā)射了兩批(每批2顆)0.5m分辨率商用遙感衛(wèi)星高景一號(hào)。這4顆衛(wèi)星在同一個(gè)軌道平面運(yùn)行,之間相位差為90°,實(shí)現(xiàn)了非常高的觀測(cè)效能。
高景一號(hào)拍攝的香港中遠(yuǎn)貨運(yùn)中心(碼頭集裝箱排列規(guī)整;一艘300余米長(zhǎng)的貨船正在行駛,船上裝載各色集裝箱;港區(qū)內(nèi)交通標(biāo)識(shí)清晰可見(jiàn))
環(huán)境衛(wèi)星。2008年9月6日,我國(guó)環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座的首批衛(wèi)星——環(huán)境一號(hào)A、B衛(wèi)星升空。前者有2臺(tái)CCD相機(jī)和1臺(tái)超光譜成像儀;后者有2臺(tái)CCD相機(jī)和1臺(tái)紅外相機(jī)。它們可獲高時(shí)間分辨率、中等空間分辨率觀測(cè)數(shù)據(jù), 對(duì)我國(guó)大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)每天一次重復(fù)觀測(cè)。2012年11月19日,環(huán)境一號(hào)C衛(wèi)星升空。該衛(wèi)星是我國(guó)首顆民用雷達(dá)衛(wèi)星,與環(huán)境一號(hào)A、B組成“2+1”星座。
(2)氣象衛(wèi)星
我國(guó)是世界第三個(gè)同時(shí)擁有極軌氣象衛(wèi)星(風(fēng)云一號(hào)、三號(hào))和靜止氣象衛(wèi)星(風(fēng)云二號(hào)、四號(hào))的國(guó)家。目前,我國(guó)已成功發(fā)射17顆“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星,其中8顆在軌穩(wěn)定運(yùn)行。
中國(guó)第一代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)
我國(guó)自主研制的首顆全球大氣二氧化碳觀測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱“碳衛(wèi)星”)于2016年12月22日發(fā)射。該衛(wèi)星用高光譜二氧化碳探測(cè)儀、多譜段云與氣溶膠探測(cè)儀以高空間分辨率和高光譜分辨率監(jiān)測(cè)全球二氧化碳,為我國(guó)政府開(kāi)展氣候變化談判和環(huán)境外交提供重要支撐。
到2025年,我國(guó)還計(jì)劃發(fā)射12顆大氣觀測(cè)衛(wèi)星,包括3顆風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星,3顆風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星,2顆降水測(cè)量雷達(dá)衛(wèi)星以及晨昏軌道衛(wèi)星、靜止軌道微波探測(cè)衛(wèi)星、高精度溫室氣體綜合探測(cè)衛(wèi)星、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星各1顆。
(3)海洋衛(wèi)星
我國(guó)現(xiàn)已發(fā)射了3顆海洋一號(hào)水色衛(wèi)星、2顆海洋二號(hào)海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星和1顆“中法海洋衛(wèi)星”。海洋一號(hào)衛(wèi)星載有1臺(tái)10頻段海洋水色掃描儀和1臺(tái)4頻段CCD海岸帶成像儀,用于探測(cè)葉綠素濃度,懸浮泥沙含量等。海洋二號(hào)集主、被動(dòng)微波遙感器于一體,載有雷達(dá)高度計(jì)、微波散射計(jì)、微波輻射計(jì)和校正輻射計(jì)四部微波遙感器,同時(shí)搭載了用于星地激光通信試驗(yàn)任務(wù)的激光通信終端,用于探測(cè)海面風(fēng)場(chǎng)、海面高度、浪場(chǎng)、流場(chǎng)以及溫度場(chǎng)等協(xié)動(dòng)力環(huán)境要素。
2018年10月29日,首顆“中法海洋衛(wèi)星”成功發(fā)射。該衛(wèi)星是由中國(guó)和法國(guó)聯(lián)合研制的首顆用于海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星。該衛(wèi)星裝有全球首臺(tái)新型體制的微波散射計(jì)和全球首臺(tái)新型體制的雷達(dá)波譜儀,可實(shí)現(xiàn)海風(fēng)和海浪同步觀測(cè)。
“中法海洋衛(wèi)星”進(jìn)行質(zhì)量特性測(cè)試
目前,60%以上的信息與定位和時(shí)間有關(guān),衛(wèi)星導(dǎo)航與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信已成為21世紀(jì)信息技術(shù)領(lǐng)域的三大技術(shù)之一,是當(dāng)今社會(huì)重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)很重視衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè),并分三個(gè)階段實(shí)施。
1994-2000年為第一階段。我國(guó)先后發(fā)射了2顆北斗一號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星(后來(lái)又發(fā)射2顆備份星),它們運(yùn)行在經(jīng)度相距60°的地球靜止軌道,建成了世界首個(gè)有源區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),我國(guó)成為世界第3個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。該系統(tǒng)不僅可提供區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ?,還能進(jìn)行雙向數(shù)字報(bào)文通信和精密授時(shí),特別適用于需要導(dǎo)航與移動(dòng)數(shù)據(jù)通信相結(jié)合的用戶。
2004-2012年底為第二階段。我國(guó)陸續(xù)發(fā)射了16顆北斗二號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星,最終建成了由14顆衛(wèi)星(5顆地球靜止軌道衛(wèi)星+5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星+4顆中圓軌道衛(wèi)星)組成的、采用無(wú)源與有源衛(wèi)星導(dǎo)航方式相結(jié)合的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它以傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和地球靜止軌道衛(wèi)星為主,從而具有最佳的“魯棒性”和經(jīng)濟(jì)性。
2009-2020年為第三階段。我國(guó)將先后發(fā)射30顆北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星(3顆地球靜止軌道衛(wèi)星+3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星+24顆中圓軌道衛(wèi)星),建成采用無(wú)源與有源導(dǎo)航方式相結(jié)合的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其中,中圓軌道衛(wèi)星主要用于增加覆蓋面,可提供全球服務(wù)。
從2017年11月5日發(fā)射首批北斗三號(hào)衛(wèi)星起,我國(guó)正式開(kāi)始建造“北斗”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。與北斗二號(hào)相比,除了服務(wù)區(qū)域由區(qū)域覆蓋擴(kuò)大到全球覆蓋外,北斗三號(hào)在精度和可靠性上都有很大的提高。2018年12月27日,北斗三號(hào)完成基本系統(tǒng)建設(shè),向全球提供服務(wù)。截至2019年6月25日,我國(guó)已發(fā)射了18顆北斗三號(hào)中圓軌道衛(wèi)星、1顆北斗三號(hào)地球靜止軌道衛(wèi)星和2顆北斗三號(hào)傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。
“北斗”發(fā)展藍(lán)圖是構(gòu)建國(guó)家綜合定位、導(dǎo)航與授時(shí)(PNT)體系建設(shè),以“北斗”系統(tǒng)為核心,建成天地一體(包括太空、地面、水下、室內(nèi))、覆蓋無(wú)縫、安全可信、高效便捷的國(guó)家綜合定位、導(dǎo)航與授時(shí)體系,顯著提升國(guó)家時(shí)空信息服務(wù)能力,滿足國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求,為全球用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。