國防氣象衛星計畫

國防氣象衛星計畫

美國自六十年代初就開始進行國防氣象衛星計畫(DMSP),代號為417。美國空軍於1965年1月發射了1顆DMSP樣星,1966年9月至1976年2月共發射18顆DMSP工作型衛星。1976年9月空軍開始發射先進的DMSP(AMS)衛星,該型號衛星又稱布洛克-SD,共發射4顆。國防氣象衛星計畫為美國軍界提供了大量有用數據。

基本介紹

  • 中文名:國防氣象衛星計畫
  • 外文名:National Defense Meteorological Satellite Program
  • 國家:美國
  • 開始時間:20世紀60年代初
美國的國防氣象衛星計畫,“布洛克-SD-2”衛星,DMSP衛星,

美國的國防氣象衛星計畫

美國自六十年代初就開始進行國防氣象衛星計畫(DMSP),代號為417。美國空軍於1965年1月發射了1顆DMSP樣星,1966年9月至1976年2月共發射18顆DMSP工作型衛星。1976年9月空軍開始發射先進的DMSP(AMS)衛星,該型號衛星又稱布洛克-SD,共發射4顆。國防氣象衛星計畫為美國軍界提供了大量有用數據。

“布洛克-SD-2”衛星

在1982-1983將近兩年的時間裡,國防氣象衛星計畫卻屢受挫折,致使國防部不得不求助於民用氣象衛星。1982年12月21日空軍成功地發射了第一顆“布洛克-SD-2” 衛星,接著於1983年11月18日又成功地發射了第二顆“ 布洛克-SD-2” 衛星,才使DMSP恢復了由兩顆衛星組網的完全工作狀態。“布洛克-SD-2” 型衛星呈圓柱體、帶翼的不規則多邊形。衛星採用的是布洛克公用艙,長6.4 米,直徑1.68米,重726-751公斤。
布洛克型衛星主要由四部分組成:①一個需要精確調準的遙感器和其他設備的精密安裝平台;②容納電子儀器、反作用輪和其他氣象遙感器的設備保障艙;③反作用控制設備,包括一個第三級發動機,解反作用控制系統和一個用於衛星慣性飛行及軌道初始穩定的氮氣噴嘴;④一個9.3平方米的太陽電池翼,它安裝在衛星後部。衛星入軌後,太陽電池翼便從手風琴式摺疊結構中展開,並跟蹤和對準太陽。太陽電池能提供平均功率為290瓦的電能。
衛星平台上安裝的主要遙感器是工作型線掃描系統(OLS),它包括4 個分系統:①收集白天數據的甚高解析度可見光掃描計,解析度為0.64公里;②收集夜間數6據的甚高解析度紅外掃描計,解析度為0.67公里;③覆蓋全球的高解析度可見光掃描計,解析度為3.7公里;④高解析度紅外掃描計,它用於夜間的全球覆蓋,解析度為4.4公里。可見光掃描計工作譜段為0.4-1.1 微米,因此該儀器不僅能覆蓋可見光譜區,而且還能覆蓋近紅外光譜區。兩台紅外掃描計工作在8-13微米的長波光譜區。垂直溫度和濕度探測裝置是一個8通道的紅外輻射計,用來測量15微米範圍內的全球垂直溫度廓線。輔助遙感器系統包括極光電子探測器、閃電探測器和電離層探測裝置各一台。
衛星上有一副繞桿式天線,它從衛星沒有貼太陽電池的一側伸出,使用6瓦的發射機向地面終端中繼雲圖數據;一副VHF天線安裝在衛星下部,用來接收地面指令,包括實時的和貯存在三芯記憶裝置中的指令;一台向地面發射實時遙測數據的UHF發射機。

DMSP衛星

DMSP衛星採用高度約850公里、傾角98.7度的近極地軌道。工作型線掃描系統覆蓋寬度約2960公里,相當於在赤道地區覆蓋約26度(經度),掃描方向與衛星飛行方向垂直。衛星軌道周期為101分鐘,每顆衛星隔12小時對地球上每一點重複掃描一次。實用型DMSP系統由兩顆衛星組成,一顆衛星每天當地時6:30和18:30左右穿過赤道,另一顆衛星則在每天當地時中午和子夜通過赤道。所有DMSP衛星都從范登堡空軍基地發射,並且除“布洛克-SD-2” 衛星外,運載火箭都是“雷神-伯納-2” 。
衛星收集的氣象數據用先貯存後傳送和直接傳送兩種形式傳輸到地面。前者將數據先記錄在衛星的磁帶上,然後轉貯到設在費爾柴爾德空軍基地、洛林空軍基地、夏威夷遙測跟蹤站的三個讀出站,再由讀出站通過休斯公司的地球靜止衛星,把數據傳送到內布拉斯加州奧弗特空軍墓地、美海軍加州蒙特里艦隊數字海洋中心。設在奧弗特空軍基地的美空軍全球氣象中心第0004航空空間套用小組,負責DMSP衛星的指揮和控制、數據處理及把數據分送到各個用戶等工作。另一種方式則由DMSP衛星直接把數據傳送到美空軍的星座式飛機和航空母艦終端。
DMSP終端廣泛分布在世界各地。在埃及的沙漠地區有一個活動DMSP終端,它屬於一項實際訓練的一部分。經評定該終端連續工作九星期所獲的情報95%有效。DMSP衛星提供的氣壓、空氣密度大氣濕度剖面和其它氣象要素可為照相偵察衛星服務。衛星近實時的高解析度雲量圖象,使照相偵察衛星的管理者能編排照相偵察衛星避開有雲層覆蓋地區的軌道,或者使它只在經過睛朗地區上空時才開機拍照,避免浪費膠捲。由於衛星導航、地面至空間的UHF/SHF通信、HF通信、超地平雷達、高頻探向、單頻位置測量、精密跟蹤特徵信號雷達等都受到電離層擾動的影響,因此裝在DMSP衛星上的電離層探測器也為它們提供電離層信息。

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