English | 繁体 | RSS | 网站地图 | 收藏 | 邮箱 | 联系我们
首页 新闻 机构 科研 院士 人才 教育 合作交流 科学普及 出版 信息公开 专题 访谈 视频 会议 党建 文化
  您现在的位置: 首页 > 专题 > 旧专题 > 创新专题 > 中国科学院科技创新案例(二)
自主创新 良性互动
  文章来源: 发布时间:2004-10-10 【字号: 小  中  大   

龚惠兴 航天遥感技术专家,中国工程院院士。1940年7月生于上海,1963年中国科学技术大学毕业,1967年中科院自动化所研究生毕业。1968年入中科院上海技术物理所工作至今,历任研究室主任、副所长,神舟号飞船工程应用系统首任总设计师,现任所总工程师,国家863航天航空领域专家委员会主任、中国科学技术大学信息科学技术学院院长、同济大学电子与信息工程学院院长。长期从事航天光电遥感技术研究,是我国这一技术领域的主要开拓者之一。获国家科技进步奖一等奖1项,中国科学院科技进步奖特等奖1项,科技进步奖一等奖2项及2000年何梁何利奖。

1970年4月24日我国第一颗东方红卫星发射成功,标志着我国已具有进入空间的能力,但发展气象卫星尚需解决二个关键问题:一是长寿命的三轴稳定卫星平台;二是遥感仪器。1974年5月上海技术物理所成立气象卫星遥感仪器研制课题组,我担任副组长,负责研制方案制定和技术实施。根据气象局当时的要求,研制目标是性能相当于1970年开始工作的美国第二代业务气象卫星ITOS上的扫描辐射计的原理样机。经过三年的努力,拍摄出了十分清晰的可见和红外图像。1977年11月在上海召开风云一号气象卫星总体会议,我所匡定波先生力主采用碲镉汞红外探测器、辐射致冷等先进技术,研制地面分辨率3.3公里的120转/分扫描辐射计。经讨论,匡定波先生提出的方案被采纳。

经过两年的紧张工作,1979年夏研制出120转/分扫描辐射计样机。为了解决航天遥感仪器用于航空试验时因速高比过低产生的漏扫使图像质量下降的问题,我把辐射计的扫描速率改成双速,既可以120转/分也可以400转/分工作,试验表明用400转/分扫描速率拍摄的图像质量更好,更为可喜的是热红外通道的温度灵敏度达到0.09K。这表明制约遥感仪器性能的主要因素--碲镉汞红外探测器的水平有了迅速提高,已具备研制与当时刚投入运行的美国第三代业务气象卫星扫描辐射计性能相似的遥感仪器的能力。又经过一年时间的实验研究,突破了研制更高水平扫描辐射计的主要技术关键,于是我于1981年底提出研制具有一个可见光、一个近红外、一个热红外共三个探测波段,地面分辨率1.1公里的360转/分甚高分辨率扫描辐射计作为我国第一颗气象卫星遥感仪器的建议,被气象局及卫星总体采纳。

1984年国家决定改革科技体制,改变拨款制度。是年秋天匡定波副所长召开了一个座谈会,主要议题是如何获得更多的研究任务和研究经费。会上我提出,正在研制的风云一号360转/分甚高分辨率扫描辐射计只有三个探测通道,而信息格式是按与美国NOAA卫星相同的五通道设计的,因此可以增加两个可见光探测通道用于陆地及海洋观测,技术上改动不大,时间来得及。卫星观测通道是有很高价值的,哪个用户要,就出钱,以增加我所的经费收入,这一建议得到匡定波副所长的支持。1985年3月在他的安排下,我在中国空间学会遥感分会的杭州会议上作了风云一号卫星增加两个观测通道的建议报告,得到与会代表的热烈支持,会后由中国空间学会牵头,联合其他7个单位,形成建议书上报。经同年10月海洋局召开的技术方案论证会论证和国防科工委主持的风云一号卫星第一次大总体会确认,决定我国风云一号卫星360转/分甚高分辨率扫描辐射计按增加两个海洋水色观测通道的五个探测通道的技术状态发射。

装载360转/分甚高分辨率扫描辐射计的风云一号01批卫星的成像观测能力一跃跳上了国际先进行列,在国内外引起较大的反响。由于甚高分辨率扫描辐射计中有一个红外波段,再加上增加的两个海洋水色观测通道分别位于光谱的蓝绿和黄绿,美国航空和空间技术周刊评论:风云一号卫星具有获取地球动态真实色彩影象的能力。时值国际上卫星海洋水色观测空缺,因此,风云一号气象卫星兼有海洋观测能力的探测波段独特创新设置,受到国内外用户的普遍欢迎。并使我国空间海洋遥感提前10年起步。

国家经济和社会发展的需要,对辐射计提出更高的要求,至少再增加一个用于探测森林和草原火情的通道,以提高洋面和陆地表面的测温精度。360转/分甚高分辨率扫描辐射计虽有两个海洋观测波段,但低浓度海洋叶绿素含量的水色定量探测还需增加蓝光通道和大气校正通道。此外还获知,从90年代中期起,在美国NOAA-K,L,M卫星上将增加1.58~1.64(m通道,用于区分冰雪和土壤湿度的测量。综合上述要求,共需增加5个探测通道,加上原有的五个探测通道,应发展10通道扫描辐射计才能满足气象和海洋用户的要求,经过初步分析,技术上可行。于是,在1989年8月中国宇航学会应用卫星与卫星应用研讨会上,我作了10波段扫描辐射计的报告,并提出把它作风云一号后续星遥感仪器的建议。嗣后,我将此报告送交国家气象局卫星气象中心,经研究和对个别波段调整后在1993年5月召开的风云一号02批卫星的总体方案论证会上确定10通道扫描辐射计作为该卫星的遥感仪器。由于探测通道增多,传送的数据率提高一倍,在卫星总师孟执中主持下,成功地解决了实时发送和延时回放发射机的频率干扰。

首颗载有10波段扫描辐射计的风云一号C星于1999年5月10日发射。至今已在轨稳定工作了三年多。10通道扫描辐射计获取的可见和红外图像资料质量优良,由于它不仅包含了现时美国NOAA业务气象卫星全部6个光电成像探测通道,还有4个通道可用于海洋水色等的探测,因此被国内专家们评价为当今世界上极轨气象卫星同类仪器中综合观测能力最强的光电成像遥感仪器。

由于风云一号C星工作稳定和遥感仪器性能优良,2000年被联合国世界气象组织列为国际业务卫星,成为中国航天史上首颗国际卫星。目前已有20多个国家正在接收和使用我国风云一号C星和2002年5月15日发射的风云一号D星的实时过境发送的观测资料。

10波段扫描辐射计的提出和研制成功,体现了我所在这一技术领域突破技术难关,适应国家需求的努力,从而有力地促进了自主创新能力的提升。

撰稿人:龚惠兴

点评:

振兴科技,赶超世界先进水平,其重要途径是不断提高自主创新能力。龚惠兴先生和他的同事们,在遥感仪器的研制中,三次主动加压,把压力转化为动力,使我国气象卫星的成象观测能力一跃跳上世界先进行列,使我国空间海洋遥感提前十年起步。这个案例表明,研制单位与用户良性互动的重要性。良性互动,才能实现双赢。龚惠兴先生和他的同事们不断提供高水平的遥感仪器,以满足用户日益扩大的需要;而用户根据新的需要对遥感仪器提出新要求,促使仪器研制登上新高峰。

  打印本页 关闭本页
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号  京公网安备110402500047号  联系我们
地址:北京市三里河路52号 邮编:100864