Geosat

Geosat英語:),亦称大地测量卫星,是美国海军在1985年至1990年间运营的卫星测高任务[3],主要用于军事、大地测量学海洋学方面的研究,具体目标包括为海军提供全球的格网测高数据、研究海洋锋面、漩涡、风浪、冰川地形及海面地形[4]。Geosat在当地时间1985年3月12日从美国西海岸的范登堡空军基地发射升空,先后执行了为其18个月的大地测量任务和为期三年的精密重复任务。后因技术故障,Geosat被迫于1990年1月提前终止所有任务。[5]

Geosat
艺术家描绘的Geosat想象图
任务类型地球观测
运营方美国海军
国际卫星标识符1985-021A
衛星目錄序號15595
任務時長5 
圈數50565
航天器属性
制造方JHU/APL
發射質量635 kg[1]
任務開始
發射日期1985-03-13
02:00:00 UTC
載具阿特拉斯E/F
發射場范登堡 SLC-3W
任務終止
停用日期1990-01-31
軌道參數
参考系地球
軌域LEO
半長軸7146.2 km
離心率0.00398
近地點757.00 km
遠地點814.00 km
傾角108.100°
週期100.6 
曆元1985-03-12
00:00:00 UTC[2]
Geosat
 

Geosat是20世纪80年代唯一运行的卫星测高任务,提供了世界上首个覆盖全球的、长期的高精度测高数据集,在物理海洋学、大地测量学、地球物理学冰川学等研究中发挥了重要作用。[5][6]Geosat卫星的成功运行标志着卫星测高技术进入了成熟阶段。[7][8]:195

运营管理

Geosat最初是由美国海军海军研究办公室管理,后管理权转交至海军电子战系统司令部(现称海军信息战系统司令部)。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室(JHU/APL)设计和制造了用于Geosat任务的航天器及其有效载荷,并负责任务的具体操作。此外,JHU/APL、海军的水面武器中心海洋研究与发展活动,以及美国国家海洋和大气管理局共同负责数据接收、整理、加工及存档和发布的服务。[9]

任务类型

大地测量任务

大地测量任务(英語:,缩写:GM)是Geosat的首要任务,其具体内容是提供密集的、全球范围的测高数据格网,以提高当时地球重力场模型的精度。[10]Geosat载有一台雷达高度计,使其能以约5厘米的精度量测卫星至海面的相对距离。[7]在GM任务中,Geosat运行在轨道倾角约108°、远地点高度814千米、近地点高度757千米、周期为100.6分钟的太阳同步极地轨道上。[11]为了获取全球范围的格网数据,这些轨道在地球表面上的投影并不相互重叠,而是存在漂移。具体地,Geosat在执行GM任务期间的地面轨迹重复周期为23.07天,每一重复周期内绕地运行330圈,平均邻轨距离为4千米。[12]

GM任务自1985年3月11日开始,于1986年9月30日结束[3],期间经过的地面轨迹长达2亿千米,共收集了约2.7亿个海面测高数据[10]

精密重复任务

在完成GM任务后,Geosat于1986年9月30日进入了与先前发射的Seasat相同的运行轨道,并在1986年11月8日至1990年1月间执行精密重复任务(英語:,缩写:ERM)。[3]在进入ERM任务时,Geosat调整了轨道的偏心率升交点等轨道参数,进入了与先前轨道相同倾角、但是更圆的近极地圆轨道上,运行的绕地周期为101分钟、重复周期为17.05天,每一重复周期绕地运行244圈。[11]利用卫星自身的推力机动,卫星的星下点轨迹和预期轨迹的偏差能维持在1千米内。精密重复的轨道使得Geosat能在其地面轨迹上获得高质量的重复监测数据,从而精确地对海洋的锋面漩涡等中、小尺度结构进行量测。[6][10]

后续任务

Geosat的后续任务是后续大地测量卫星英語:,缩写:GFO),该卫星搭载有水蒸气辐射计与雷达高度计,于1998年2月10日搭载金牛座運載火箭范登堡空军基地发射[13],运行于与Geosat完全相同的轨道上。此外,GFO还配备了用于定轨的GPS接收机(虽然从未在运营中使用过)、多普勒接收机与激光回射器。[14]GFO任务原定于2008年12月31日结束,但航天器的状态在2008年9月末突然恶化,控制人员将受到系统故障影响的GFO降低到一个处置轨道上,并在2008年11月25日将GFO的任务终止。[15]

美国海军还曾计划于2014年发射名为GFO-2的后续任务,该卫星将搭载双波段高度计,而非先前任务中的单波段高度计。[16] 但在2010年6月30日,美国海军宣布取消了GFO-2任务。 [17]

参考文献

  1. . WMO OSCAR. [2020-04-22]. (原始内容存档于2016-04-16) (英语).
  2. . nssdc.gsfc.nasa.gov. [2020-04-22]. (原始内容存档于2020-05-03).
  3. . directory.eoportal.org. [2020-04-20]. (原始内容存档于2020-10-18) (美国英语).
  4. US Department of Commerce, NOAA National Centers for Environmental Information. . www.nodc.noaa.gov. [2020-04-20]. (原始内容存档于2020-10-17) (英语).
  5. Lillibridge, John; Smith, Walter; Sandwell, David; Scharroo, Remko; Lemoine, François; Zelensky, Nikita. : 75. 2006-07-01 (英语).
  6. Douglas, Bruce C.; Cheney, Robert E. . Journal of Geophysical Research: Oceans. 1990, 95 (C3): 2833–2836 [2020-04-20]. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/JC095iC03p02833. (原始内容存档于2020-05-03) (英语).
  7. . science.nasa.gov. [2020-04-20]. (原始内容存档于2020-10-22).
  8. 李征航; 魏二虎; 王正涛; 彭碧波. . 武汉大学出版社. ISBN 978-7-30-707574-0.
  9. . GlobalSecurity.org. [2020-04-21]. (原始内容存档于2017-04-21) (英语).
  10. R. McCONATHY, DONALD; C. KILGUS, CHARLES. (PDF). [2020-04-20]. (原始内容存档 (PDF)于2019-08-16).
  11. Shapiro, Bruce. (PDF). JAnSc. 1988-12, 36: 407–424 [2020-04-20]. ISSN 0021-9142. (原始内容存档 (PDF)于2016-05-08) (英语).
  12. . web.archive.org. 2010-05-25 [2020-04-20].
  13. . NASA NSSDC. [2020-04-20]. (原始内容存档于2020-05-03).
  14. . Computer Sciences Corporation. [2020-04-20]. (原始内容存档于2014-04-13).
  15. Monheim, Angela L.; Pritikin, Lance; Mayer, Greg; San Juan, Gerardo; Palmer, Ryan; Miller, Kevin; Mitchell, Scott; Weiss, Michael; 等. (PDF). AIAA SPACE 2009 Conference & Exposition. Pasadena, California. 2009 [2020-04-20]. (原始内容存档于2011-07-08).
  16. (新闻稿). Ball Aerospace. April 19, 2010 [2020-04-20]. (原始内容存档于2010-04-26).
  17. (PDF). 16 March 2016. (原始内容存档 (PDF)于2015-09-24).

外部链接

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