[01130191]天宫二号三维成像微波高度计

本成果的课题来源为载人航天工程空间应用系统天宫二号任务。 海洋占地球表面积的70%以上,对人类社会发展和经济活动有着无可替代的影响。利用全天候全天时的微波遥感手段对海洋进行监测,并利用微波遥感的科学数据进行海洋环境预报,无论是对于海洋经济还是海洋安全都至关重要。星载雷达高度计是海洋动力环境要素观测的主要手段。但传统的星载雷达高度计只能在星下点方向沿轨进行一维窄刈幅海面高度测量,观测效率受到严重制约,难以满足对中尺度海洋现象进行观测的要求。天宫二号三维成像微波高度计突破了传统星载高度计只能进行星下点沿轨一维线观测、刈幅只有数公里的局限,其采用小入射角、短基线干涉测量技术结合新型高度跟踪技术和合成孔径技术,在国际上首次实现了宽刈幅海面高度测量以及三维海面形态测量。 天宫二号三维成像微波高度计实现的应用指标为：海面高度相对测量精度达到8cm,幅宽超过35km,海面风速测量精度优于2m/s,海面波向测量精度优于15°,整体处于国际领先水平。 本成果实现了多方面的技术突破和创新,包括宽刈幅高度计工作体制和系统总体设计方案、高精度干涉测量雷达系统的关键技术（天线、大功率脉冲固态功放、高精度信号处理技术等）和数据应用方法及海洋参数反演技术等。 本成果已经过在轨试验验证,可直接应用于业务卫星。适用于海洋环境遥感探测卫星,无安全性问题。探测要素包括海平面高度、海面风浪流等,基于所获得的高空间分辨率海面高度场测量数据可实现对（亚）中尺度海洋涡漩的探测和海洋重力场/海底地形测量。与此同时还可用于海洋内波、锋面、雨团、溢油、海洋目标（通过船只尾迹或高度变化）等观测。本成果还可兼顾对陆地江河湖泊水体和海岸带的观测以及平坦地形测量。 目前,自然资源部第一、第二海洋研究所、中科院遥感与数字地球所等近10家单位利用本成果的数据开展了科学研究和应用研究。本成果也直接推动了相关卫星计划的立项论证工作,即将在我国的相关业务卫星中得到应用。与此同时,有关部门也专门针对天宫二号高度计的观测数据应用设立专门课题予以支持。