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干涉式毫米波成像輻射計關鍵技術研究

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  “十一五”863對地觀測與導航領域專題課題驗收會在北京舉行,由中科院空間科學與應用研究中心承擔的“干涉式毫米波成像輻射計關鍵技術研究”課題通過驗收。

  該課題為“十一五”本領域首批立項的專題課題之一,主要目標是針對當前地球靜止軌道氣象衛(wèi)星對微波/毫米波有效載荷的迫切需求,開展以分時采樣綜合孔徑技術為核心的關鍵技術攻關,以解決真實孔徑系統(tǒng)天線口面過大以及傳統(tǒng)綜合孔徑系統(tǒng)單元天線數目過多的問題。在當前全球氣候變化加劇、災害性天氣現象頻發(fā)的大背景下,開展此項研究具有特別意義。

  在課題執(zhí)行過程中,以吳季研究員為首的空間中心研究團隊提出了圓環(huán)陣列自旋掃描的方案,在簡化系統(tǒng)復雜度、提高運動機構穩(wěn)定性以及定標可行性上具備明顯的優(yōu)勢,并最終形成了自主知識產權,成功進行了外場成像實驗。

  在課題驗收會上,與會評審專家一致認為,課題組在50~56GHz的氧氣吸收峰頻段成功驗證了干涉式綜合孔徑輻射計體制的可行性,達到了目前國內干涉式輻射計技術的最高頻率,并突破了多項具備國際水平的關鍵技術,包括:分時采樣體制下干涉式綜合孔徑輻射計關鍵性能指標的分析方法;稀疏天線陣列與分時采樣方式的聯合優(yōu)化設計方法;毫米波接收機前端噪聲互耦抑制方法;多時延數字相關技術;分時采樣干涉式綜合孔徑系統(tǒng)的整體定標技術等。研究成果有力支持了未來在我國下一代風云四號靜止軌道氣象衛(wèi)星上實施綜合孔徑大氣溫度探測儀的可行性與必要性。地球靜止軌道(GEO)具有大覆蓋以及實時性等特點,而微波/毫米波段觀測則具有全天候全天時的優(yōu)勢,兩者的結合能夠實現對整個天氣變化動態(tài)過程的連續(xù)有效觀測,為數值天氣預報提供高時間分辨率的觀測數據,滿足短期預報甚至即時預報的要求。

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