Geosat

✍ dations ◷ 2025-06-07 22:21:11 #地球观测卫星,测高卫星,1985年发射的太空飞行器,美国海军

Geosat(英语:GEOdetic SATellite),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,主要用于军事、大地测量学和海洋学方面的研究,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等。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。

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、地球物理学和冰川学等研究中发挥了重要作用。Geosat卫星的成功运行标志着卫星测高技术进入了成熟阶段。:195

Geosat最初是由美国海军的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)。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(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及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。

大地测量任务(英语:Geodetic Mission,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。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。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。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。

GM任务自1985年3月11日开始,于1986年9月30日结束,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。

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(英语:Exact Repeat Mission,缩写:ERM)。在进入ERM任务时,Geosat调整了轨道的偏心率和升交点等轨道参数,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。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。

Geosat的后续任务是后续大地测量卫星(英语:Geosat Follow On,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日搭载金牛座运载火箭自范登堡空军基地发射,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。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。

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。 但在2010年6月30日,美国海军宣布取消了GFO-2任务。

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