海洋智能无人系统技术：仪器详细描述

18.1.1.1　雷达高度计

HY2A卫星的雷达高度计是一种有源微波遥感器，主要目的是高精度地测量海面高度，为从太空进行长期海洋监测奠定了基础，在一定程度上将最终提高对海洋的认识，了解海洋在全球气候变化中的作用。HY2A卫星雷达高度计的另一个目标是沿其最低轨道测量的SWH和风速。

HY2A卫星的雷达高度计同时在Ku和C波段工作，是HY2A任务的主要传感器。把在这两个频率下进行的测量结合起来以获得卫星海拔高度（范围）、风速和SWH。仪器和轨道参数见表18.1。

表18.1　HY2A雷达高度计主要参数

18.1.1.2　微波散射仪

微波散射仪是专门用来测定海洋表面的风矢量场（包括风速和风向）。其幅面约1 750 km，一天内可覆盖全球90%以上的开阔海域。HY2A型散射仪采用两束铅笔束测量反向散射能量，通过锥形扫描，可以观察到四种不同视图下的地面风矢量单元。这种几何结构可以解决风扇固定光束散射仪中存在的最低点数据间隙，例如先进散射仪（Advanced SCATterometer，ASCAT）和NASA散射仪。HY2A散射仪的发射必将有助于全球和区域海风数据的连续性。

为了满足高精度，宽幅度的风矢量反演要求，提出了以下散射仪规格，如表18.2所列。

表18.2　HY2A散射仪主要参数

18.1.1.3　扫描微波辐射计(www.xing528.com)

在HY2A上运行的扫描微波辐射计是一种多通道辐射计（Radiometer，RM）。为了获得各种天气条件下的海洋环流参数，如海面温度、海面风速、总水汽（Water Vapor，WV）和云液态水（Cloud Liquid Water，CLW）等，HY2ARM被设计为一种九通道仪器，能够水平和水平接收垂直极化辐射，仅适用于垂直极化的23.8 GHz信道除外。抛物面天线将6.6 GHz和10.8 GHz的微波辐射反射到双频馈电喇叭中，并将其他信道发射反射到三频馈电喇叭中。天线波束保持恒定的最低点角度40°，导致地球表面的入射角为47.7°。天线是向前观察的并且相对于卫星最低点轨道平等地旋转±70°。140°扫描在地球表面提供了1 600 km的扫描带，周期为3.79 s。扫描辐射计使用两点校准方法，仪器在发射前在热真空容器中进行了很好的校准。

HY2A卫星的RM仪器规格见表18.3。

表18.3　HY2ARM的主要参数

18.1.1.4　三频微波辐射计

安装在HY2A上的有效载荷中的第四个仪器是三频微波辐射计，仅用于为高度计的大气衰减校正提供路径延迟。它的数据处理类似于扫描辐射计，本节不再详细介绍。

表18.4显示了HY2A卫星及其轨道的特性。

表18.4　HY2A卫星及其轨道的主要特点