风云第三代极轨卫星测风激光雷达仿真与指标分析(特邀)
TL;DRAbstract
高时空分辨率的三维风场是研究大气层动力结构及演化特征、热量-动量-物质交换与平衡的关键要素。世界气象组织评估认为,三维风场的全球观测是从根本上提高数值气象预报精度的首要观测因素。欧洲空间局Aeolus卫星的全链路仿真系统、卫星技术体制、定标印证与科学应用等经验为我国风云卫星的全球动力场观测提供了有益的借鉴。简要回顾了国外星载测风激光雷达发展计划和应用情况,针对我国风云第三代极轨气象卫星对全球高分辨率三维风场的观测需求,分析两种星载测风激光雷达技术的适用性,建议发展一种直接探测与相干探测融合的双体制多普勒测风激光雷达技术方案,通过双光束探测模式,以期实现单星的风矢量探测。通过构建一套全链路测风激光雷达仿真模型,实现网格化大气参数、扫描观测与正演-反演仿真。结合当前国内航天有效载荷的技术成熟度与发展趋势,给出星载混合体制测风激光雷达的主要参数建议,以满足数值天气预报的同化所需要的时空分辨率与观测精度需求。
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高时空分辨率的三维风场是研究大气层动力结构及演化特征、热量-动量-物质交换与平衡的关键要素。世界气象组织评估认为,三维风场的全球观测是从根本上提高数值气象预报精度的首要观测因素。欧洲空间局Aeolus卫星的全链路仿真系统、卫星技术体制、定标印证与科学应用等经验为我国风云卫星的全球动力场观测提供了有益的借鉴。简要回顾了国外星载测风激光雷达发展计划和应用情况,针对我国风云第三代极轨气象卫星对全球高分辨率三维风场的观测需求,分析两种星载测风激光雷达技术的适用性,建议发展一种直接探测与相干探测融合的双体制多普勒测风激光雷达技术方案,通过双光束探测模式,以期实现单星的风矢量探测。通过构建一套全链路测风激光雷达仿真模型,实现网格化大气参数、扫描观测与正演-反演仿真。结合当前国内航天有效载荷的技术成熟度与发展趋势,给出星载混合体制测风激光雷达的主要参数建议,以满足数值天气预报的同化所需要的时空分辨率与观测精度需求。
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