我国第一颗海上发射的火箭( 四 ) 2019年6月5日12时6分

长征十一号的海上首秀，搭载了7个有效载荷。这7名乘客是：捕风一号A/B卫星、中电网通一号A/B卫星、吉林一号高分03A卫星、天启三号卫星和潇湘一号04星。本文将专门介绍其中的两名乘客：捕风一号A/B卫星。
捕风一号A/B卫星是此次发射的主要“乘客” 。这两颗星都是微纳卫星，整星只有79千克。捕风一号所使用的测风雷达、测控系统、数传系统等功能都极其复杂，每个系统都由天线、射频等诸多类零部件组成。除了天线等无法集成，需布置在卫星舱外，其他部组件均通过设备单板化、单板芯片化、硬件软件化设计思路，构建了适合微纳卫星的微型化高集成形态产品，使得捕风一号卫星“麻雀虽小，五脏俱全” ，并且功能还很强大。
中国目前已有的气象监测手段多为探测高层风，其他微波探测方式也难以在任意气象条件下获取海面风场。捕风一号A/B卫星这支国产小卫星“编队” ，能通过一双“慧眼” ，在500余千米的高空，准确测量海面风场信息，实现对台风的预报。

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对海面风场的监测，以往虽有相关技术手段，但都存在一定的不便。比如氣象预报经常使用卫星云图来测量海风，但这种方式测出的是位于云层顶端的风，与云层之下、海水之上的风存在一定误差。再如，通过卫星载荷，主动向海面发射微波信号来测量海面风场。但这样一来，卫星不仅重量偏大，要形成实时监测海面风场的星座群更是代价高昂，况且它还对监测风速在每秒50米以上的海风无能为力。
什么样的技术，能够令千里之外的卫星化身为捕风“千里眼”？在人们眼中，风固然无形无影。但在卫星眼中，海面风场可以通过导航反射信号来“显形” ，这就是捕风一号A/B星的绝技。
近年来，全球卫星导航系统的拓展与成熟，为海面风场探测提供了新的技术。利用导航反射信号对反射面的物理特性和参数进行反演已成为各国新的研究热点。部分欧美发达国家已发射过相关卫星，利用导航信号来实现对海面高度、海浪、海风、海冰、移动目标等的探测。导航信号传递到海面后，会发生镜面反射。风平浪静与风急浪高所形成的反射信号有明显差别。有风时，反射信号会随着海浪出现一段一段的变化。风越大，信号变化越剧烈。通过分析时延多普勒功率图像，利用不同参数间的比例关系，可以反演出海面风速数据。导航卫星的L波段，具有良好的大气穿透性，可全天实现对海面风场的信息探测，并可通过多星组网监测，实现对极端台风天气的“精准”预报。
捕风一号是利用全球导航卫星系统（GNSS）来实现捕风的。GNSS信号在海面反射后，会受到海浪影响而发生变化。捕风卫星同时接收中国和美国GNSS直射和反射信号（GNSS-R），通过标定和反演，解码出“起浪”背后的推手“风”的信息。捕风一号利用GNSS-R信号能穿透降水的特点，可获取台风中心厚云或强降水区域高质量海面风场信息，准确测量海面风场，实现精准预报台风。这是我国风云气象卫星大气观测的重要补充。据悉，在冰川、积雪厚度、土壤湿度等监测方面，捕风卫星也具有广阔应用前景，在生态文明建设中可发挥重要作用。
在卫星用户服务上，制造商航天东方红卫星有限公司首创“交钥匙”模式，即不仅研制发射卫星，还联合国内优势单位开展数据处理与标校工作，为终端用户提供“打包式”服务。获得数据初级产品的用户，不必自行进行原始数据的大量推演，就能较为方便地“查看”海风。