PDF《新型船载气象卫星接收 系统》

第22 卷第4期20

00 一07 海洋学报ACTAOCEANOLOGIC A S IN IC A V o l .

2 2 , N o Ju l y ,

2 00

0 新型船载气象卫 星接收 系统 关解思梅郝春江邹斌(国 家海洋环境预 报中心 , 北京

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8 1 ) 盛晓文张灿荣荆其一廖晓宏(航天工业 总公 司 二院 , 北京

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0 84

5 ) (北京 川页 电气公司 , 北京

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1 ) 摘要新型船 载 气象 卫 星接 收系 统为 南极考 察船 的航 海 气象 保 障和 在 南大洋 冰区中航 行导航专 门研 制.该系统能 够适应 高温 、 高湿 和低温超饱 和的气候环 境,在12级以上大风和船在破 冰 时剧 烈摇摆 和振动 以及 有 雷达等 强磁 场信 号干 扰 的情况 下,具有自我保护 能力 . 有极轨 高分 辨和 静止低分辨 卫星的双 套接 收和 图像处 理 系统 . 该 系统 的关键创新 之处 : (1 ) 采用 了有源 陀螺仪稳定平 台.利用惯性测 量和 三 轴伺服 机构控 制天线和隔 离船摇 . 解决极轨卫 星 低仰 角和过 顶轨 道 高仰 角跟 踪丢线的矛盾 , 解决 了船 在运 动状态下 , 不 断改变位 置、方向以及摇摆 的状态下 , 准确地 跟 踪和捕 捉到 卫星,接收到清 晰的卫 星云图.(2 ) 图像处理 系统用 了最新 的BORI沪办旧 一DELPHI语言编程 , 采 用两 行 元素 的轨道模 式计算动 态定位 套 网格 系统.利用电子地 图网格 数据 , 用迭 代法画出地 形海岸线 . 计算出每一 像元 素的位 置;

能够在 图上 显 示任 意一 点的经 纬度 , 标出任意 目标 物.解决了在海洋 中航行找不 到参照物 时的 困惑 . 能够 监测 云和温度、林火、海洋及 陆地 的异 常变化 . 能够输 出2

4 位 真彩色 的高清晰度 的卫 星云图.该系统整体 结 构技 术先进 , 体 积小 , 重量轻 , 适应 恶劣 气候和 海洋 环境,图像 处理 系 统功 能齐全 、 分辨率高 , 操作 方便 . 既适用 于各 种船 只,也适用于 陆地 . 关 键词 船载气象 卫星接收处 理 系统 图 像处 理 系统 有源 陀螺 仪平 台 中图分 类号 : P7

1 6 + .

3 1 引言

1 .

1 研 制的理论 依 据和 目的意 义 船载 气 象卫 星接 收 系统是 安装 在船上 , 随 时可 以接 收到卫 星云图,为船舶 在 海上 航行提 供 本文于

1 9

9 8 一12一21收到 , 修改稿 于19

9 9 一03一31收到 . , 国 家海洋 局重点科技攻关项 目 (编号 :

95 0

1 ) ;

国家 九五 攻关项 目(

9 8 一927一01)共同资助 第一 作者简介 : 解思 梅,女,57岁,研究员 , 博士 , 博导 , 从事南极海洋气象研究 . 海洋学 报22卷可靠 实时 的气 象和 海 洋资料 , 是保障船 舶航行安 全 的重 要设 施.我国有 数千 条大 型远洋运 输 船和 用于 国防、海洋科 学 的调 查船只,都非常 需要船 载卫 星接 收 系统 . 但是 由于 船上 的卫 星接收系统 比 陆用 的要 复 杂得 多,迟迟不能 普及.其原 因:(l ) 技术 复杂,国内研 究的系统 技术性能不 很过 硬;

(2 ) 研制 成本 高;

(3 ) 引进 国外 的价格 昂贵 , 维修不 方便 ;

(4 ) 国外 图像处 理软件功能 多、齐全,但均 为全 封 闭系统 , 一 旦有 问题 , 必须 请外 国专 家维修 , 无法开发 应用 , 使 用也 很 不方 便.本文介 绍 的接 收 系统主 要是 为我国南 极 考察 船 雪龙号 专门研制 . 其 目的 : (l ) 解决南极考察船 在 南大 洋冰区中航 行,能够 确定冰缝 、 水道,指导船舶 航 行及 确定 作业 海区.这是南极考察多 年来 在冰 区 中航行 急待解 决 的迫 切 问题 , 也是 关键问题 . (2 ) 为南 极 考察船 在环球航行和大 洋科 学调 查 中提供 清 晰的高 分辨 的卫 星云 图和冰 图,为气 象预报 提供高 精度 的云 图,确保航 行安 全.(3 ) 记录和积 累南 极考察航线 上 的卫 星 资料 , 为研 究 航线 预报 和大气一海洋一海冰 之 间相互 作 用提 供大 范 围的 实时 的宝贵 资料 .