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二院203所星载辐射计定标研制团队:为风云、海洋系列卫星提供精准刻度

发布时间:2016-09-26    信息来源: 中国航天科工二院

  


  他们承担了风云、海洋系列卫星搭载的微波辐射计的地面定标任务,为星载微波辐射计提供精准刻度,保证了微波辐射计溯源链的完整可靠,为我国星载微波辐射计的定量应用保驾护航,这就是航天科工二院203所星载辐射计定标研制团队,他们是目前国内唯一一个能够提供星载微波辐射计地面真空定标设备研制和测试服务的专业研究队伍。

  从0到1,从1到n,自主创新

  所谓定标,就如同在尺子上绘制刻度,刻度是否精准,决定了其应用价值。卫星遥感设备也需要有一个精确的定标,以使卫星观测到的数据摆脱大气环境、地球自转等一系列因素造成的扰动,更真实地反映遥感数据和实际地物之间的关系。目前,气象遥感卫星精度不断提高,而精确定标正是生成高精度遥感卫星产品的基础。定标是一个非常重要的技术过程。定标工作的发展犹如一棵树的成长过程,初期只是主干的生长,慢慢的是分支,最终成为一棵枝繁叶茂的参天大树。经过十几年的发展,目前噪声组除了可以承接常规微波辐射计定标设备的研制任务和测试服务,还可以根据一些新型微波辐射计的特殊定标需求,研制专用定标设备并开展定标工作。如噪声组近期研制成功国内首套“星载全极化微波辐射计真空定标装置”,技术指标已达到国际先进水平。


  绝不能有丝毫懈怠,要做就要做到极致

  随着技术的进步,星载微波辐射计的定标要求在不断地提高,在“风云三号”气象卫星04星微波辐射计定标工作中,定标温度点数量之多、测试时间之长、对温度稳定性、均匀性指标要求之高,都是前所未有的。但大家心里只有一个信念,那就是定标服务工作要做就做到极致。定标是个艰苦细致的活,要求非常苛刻,不能有丝毫懈怠。 每天需24小时不间断进行,4个人倒班,每班都要工作10-12个小时,每个班进行交接过程时,上一个班的同志都会详细的告诉接班同志曾经遇到的问题及注意事项,一天下来,累得真是连饭都不想吃了,倒头就睡。为了保证测试的连续性,节省测试时间,常常错过饭点,只能随便买几包饼干对付对付,以至于他们成为了附近超市的“金牌客户”。

  定标时一般需要测试多条曲线。每条曲线,参试的微波辐射计维持一个特定的工作温度,定标源需在-180℃~57℃范围内逐次提供20个左右的亮温度,每个温度点均需满足0.2℃/50min的温度稳定性和0.2℃温度均匀性的苛刻指标。因高温区只需加热,自动控制就足够了,而低温区要用液氮致冷,而液氮的压强很不稳定,会随着环境温度的变化而变化,同时由于管道的影响,其作用具有一定的迟滞性,因此固定的温控参数无法满足定标源的温度稳定性和均匀性要求,有时好不容易调稳定了,某一瞬间又会因为液氮的压力不稳而导致定标源技术指标超标,需要调稳后重新开始。因此需要参试人员分分秒秒都要关注定标源温度变化的趋势,不能有一丝走神。特别是当变温源和冷源同时处于低温区时,要同时保证两个源满足温度稳定性和均匀性的要求会变得非常困难。噪声组成员没有因为工作量的增加而抱怨,抱着要做就要做到极致的态度,克服重重困难,圆满地完成了本次星微波辐射计的地面真空定标任务。


  人无我有,人有我强,差异化竞争占有市场一席之地

  市场竞争如逆水行舟,不进则退。“人无我有,人有我强”是噪声组的产品理念。除了做强做大辐射计定标产品和服务外,团队还结合自身优势,不断拓展新领域。

  很多客户需要毫米波频段定制化的极化栅网产品,团队在全极化微波辐射计定标装置的研制过程中,自主研发了全自动极化栅网缠绕装置,解决了手工缠绕栅网周期长、精度差的问题。并在工艺和材料方面突破了多项关键技术,产品性能及成熟度已达到国内同类产品领先地位,很多客户慕名而来,目前已签订了多笔极化栅网订单。

  团队还准备未来两年大力研发推出宽频带隔离器、国产化宽温区吸波材料、气体放电管噪声源等产品,不断丰富自身的产品线,做到人无我有,人有我强,通过差异化竞争占领市场的一席之地。


  不断摸索创新,实现产品的迭代改进

  定标源设计之初未从使用者角度仔细考虑,每次使用前,为了对温度传感器进行校准,需要将定标源大解八块,费时费力,后经过不断的优化设计,将控温体和辐射体的功能重新分配,采用控温体密闭腔体,使控温部分成为独立结构,这样传感器校准时可以只拆辐射体,降低了校准和维修的复杂度。

  定标源程控程序负责定标源参数的远程监控,以及与载荷的数据实时交互。设计之出,为了把所有参数都能显示,界面比较复杂,连续使用时间长了后容易造成眼睛花,操作失误。设计人员就把常用参数的挑出来,使人机界面更友好,减少了操作失误。“作为设备的设计者和使用者,在设计规划时尽量从使用者的角度考虑,并在使用过程中不断的发现问题,解决问题,优化产品设计,实现产品的迭代改进。”团队负责人陈晋龙如是介绍道。

  科研成果进行转化,具备科研持续发展力

  团队在研究过程中,将课题研发和科研成果转化紧密结合,从申请课题时就充分考虑科研成果的产品化,如8mm全极化定标源课题就是充分考虑国内需求情况下所申请的一项专项研究,该课题尚未结题,其成果已经应用于某型号产品的定标服务,且课题成果中的一些关键组件也作为产品得到广泛的应用。这样,一方面提高了科研经费的使用效率;另外一方面,团队的发展更能步入良性循环。

  团队始终沿着微波遥感定标技术研究这条主线深耕细作,并结合自身的优势和生存环境,积极探索适合长远发展的路线,努力实现产学研的和谐发展。 (文/摄吴巍、陈晋龙)

 

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