天宮二號3D成像微波高度計取得重大成果

隨著2月20日新一輪對地觀測周期的結束，天宮二號3D成像高度計已在軌運行888天。迄今為止，天宮二號高度計已經獲得大量重點海區和典型陸地區域的觀測數據。初步研究表明，其對較大湖泊水位高度變化的監測能力強于在軌的雷達高度計。由于對水體高度敏感，天宮二號高度計展現了對海岸帶的獨特觀測能力。

據悉，天宮二號高度計是繼美國NASA奮進號航天干涉SAR（SRTM）試驗（2000年）、歐空局測冰衛星Cryosat-2（2010年）的SIRAL之后國際上第三個星載雙天線干涉雷達，同時也是迄今對地球進行成像觀測的電磁波頻率最高的雷達，是國際上第一個突破傳統星載高度計只能進行星下點沿飛行方向一維線觀測、刈幅只有數公里的局限，單側幅寬達到數十公里、海平面高度相對測量精度達到厘米級、絕對測量精度達到分米級的寬刈幅雷達高度計（如果軌道高度800km以上則能夠實現單側100km以上的觀測幅寬）。經測試，所有工程指標和儀器性能指標均達到或超過任務要求，觀測刈幅超過了35km，在沒有搭載用于大氣路徑時延校正的微波輻射計的條件下，利用大氣數值模型進行路徑試驗估計，使海平面相對測高精度達到8.2cm，在定軌精度為分米量級的情況下絕對測高精度達到21cm，海面風速測量精度約1.65m/s，波向測量精度優于15°。

天宮二號高度計實現了多方面的技術突破和創新：總體技術方面，在國際上首次試驗驗證了采用小入射角和短基線干涉測量技術，以及新型高度跟蹤技術實現寬刈幅海平面高度厘米級測量精度的工作機理，并在國際上首次獲得了三維海面形態觀測結果；在高相干雷達系統的設計、仿真、研制技術以及高精度信號處理技術方面，雷達系統的干涉相位測量精度達到0.02°。所研制的高度跟蹤器和自動增益控制算法實現了全球海陸觀測的自動切換和自適應跟蹤與控制；在單項技術方面，在國際上首次星載應用Ku波段超過100W大功率脈沖固態功放；憑借Ku 波段高增益波導縫隙陣天線技術，實現了一體化設計，加工和焊接的單體電尺寸達到國內最大；推動實現了高保相成像算法、高精度定位算法以及高精度干涉基線校正方法等信號處理方法和算法。

天宮二號高度計的幅度圖像和三維高程圖像與谷歌光學圖像融合后的偽彩色圖像