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  • 風云氣象衛星

    風云氣象衛星是中國于1977年開始研制的氣象衛星,1988年、1990年和1999年,先后發射了3顆第一代極軌氣象衛星,即風云1號A、B和C氣象衛星。1997年和2000年又先后發射了兩顆靜止軌道風云2號氣象衛星,組成了中國氣象衛星業務監測系統,成為繼美、俄之后世界上同時擁有兩種軌道氣象衛星的國家,是中國經過30多年堅持不懈地奮斗和自主創新的結晶。

    編輯摘要

    基本信息 編輯信息模塊

    中文名: 風云氣象衛星 任務類型: 氣象
    國家: 中國
    公车上被猛烈的进出

    目錄

    歷程/風云氣象衛星 編輯

    “風云”氣象衛星系列的發展可以說是我國改革開放發展的一個縮影。通過30年中國人堅持不懈地奮斗和自主創新,氣象衛星已成為現代氣象業務和國民經濟建設中必不可少的科技支撐?!眹倚l星氣象中心主任楊軍說。

    在歷屆黨和國家領導人的重視和關懷下,我國已成功發射了9顆風云系列氣象衛星,目前,仍有5顆在軌穩定運行,為氣象、海洋、農業、林業、水利、航空、航海和環境保護等領域提供了大量的公益性、專業性和決策性服務,產生了巨大的社會效益和經濟效益。如今,風云系列氣象衛星已成為我國民用遙感衛星效益發揮最好、應用范圍最廣的衛星之一。

    從試驗應用型到業務服務型

    “氣象衛星的工作,我們是白手起家,沒有人去告訴你如何去做,要靠實踐凝練,要花代價去換取經驗和知識?!憋L云一號A星地面應用系統總指揮、國家衛星氣象中心原主任鈕寅生說。

    在氣象衛星取得斐然成績的同時,人們都不會忘記那曾經刻骨銘心的痛:

    1988年10月15日,成功在軌穩定運行39天的我國第一顆極軌氣象衛星——風云一號A星姿態失控,整星失敗。

    1991年2月14日,風云一號B星在正常在軌運行165天后,由于星載計算機內存儲數據跳變,導致衛星姿態再次失控。

    1994年4月7日,即將成為我國第一顆靜止氣象衛星的風云二號01星在發射前8小時的模擬測試中,肼系統發生泄漏,導致廠房失火,衛星被燒毀。

    1997年6月10日和2000年6月25日分別發射的風云二號A星和B星,在在軌運行10個月和8個月之后,也都因各種問題無法正常工作,均未達到設計壽命。

    回望歷史,正是這些在心頭久久揮之不去的痛,為我國極軌和靜止氣象衛星的研制和技術積累了經驗;也正是這些痛,在時時刻刻激勵著氣象衛星科技工作者以更加“嚴、慎、細、實”的工作態度投入到衛星的研制和應用中?!懊鎸@項高投入、高技術、高風險、高回報的工作,我們來不得半點馬虎?!睏钴娬f。

    不平凡的歷程勢必造就一個不平凡的衛星平臺,勢必培養出一批勇于克服困難、迎難而上、鍥而不舍的氣象衛星科技人員。在經歷了挫折之后,一個個神話在航天人和氣象人的手中書寫。

    1999年5月10日和2002年5月15日,分別成功發射了風云一號C星和D星。風云一號C星在軌正常業務運行4年9個月,大大超出2年的設計壽命,而D星到2009年仍穩定運行。

    2004年10月19日和2006年12月8日,分別成功發射了風云二號C星和D星,首次共同實現了“雙星運行、互為備份”。其中,風云二號C星及地面應用系統還榮獲2007年度國家科技進步一等獎。

    2008年5月27日,我國新一代極軌氣象衛星風云三號A星被成功送入預定軌道。

    2008年12月23日8時54分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號甲運載火箭,成功將“風云二號”06星送入

    預定軌道。

    從第一代氣象衛星到第二代

    經過30年的發展,我國氣象衛星已實現了業務化、系列化,并率先實現了我國應用衛星從試驗應用型向業務服務型轉變的目標。然而,面對成績,我國的航天人和氣象人的目光并沒有僅僅停留于此。

    隨著我國經濟社會的快速發展,風云一號氣象衛星上裝載的5個通道的1個儀器已早已無法滿足氣象現代化的需求。防災減災、氣候變化、環境生態保護等一個個問題亟待氣象衛星人為其破解之路提供科技支撐。

    就在風云一號氣象衛星的發展逐步走向正軌時,發展我國第二代極軌氣象衛星的議案又擺在大家面前?!吧鲜兰o90年代,正是氣象衛星發展最艱難的時候。但盡管如此,大家還是滿懷希望,很多人都是在研制風云一號氣象衛星的同時,又再為發展我國第二代極軌氣象衛星謀劃著?!睏钴娬f。

    經過8年的“艱苦抗戰”,我國航天人和氣象人并肩完成了美國用40年才走完的路。2008年5月27日,我國新一代極軌氣象衛星風云三號A星被成功送入預定軌道。隨著衛星一同被送入太空的還有星上裝載的11個先進的遙感儀器及99個光譜探測通道,其中有5個通道的分辨率達到250米。而在30年前的風云一號A星上,僅有1個儀器及5個通道。

    除了量上的突破,風云三號A星更注重在質上的突破。它實現了我國氣象衛星從單一遙感成像到地球環境綜合探測、從光學遙感到微波遙感、從公里級分辨率到百米級分辨率、從國內接收到極地接收的四大技術突破。

    在我國極軌氣象衛星進入嶄新的歷史階段時,靜止氣象衛星的更新換代工作也在有條不紊地進行中。目前,我國第二代靜止氣象衛星風云四號已進入立項階段,將于2013年前后發射首顆衛星。

    “氣象衛星事業是幾代人奮斗的結果,這條路走得很難、很艱苦,但是很有成效。我們相信,只要團結起來,不斷改進,未來中國的氣象衛星一定會更好?!敝袊こ淘涸菏?、風云二號地面應用系統總師許健民說。

    從蹣跚學路到天地一體化的楷模

    作為衛星工程的五大系統之一,地面應用系統是充分發揮衛星應用效益的堅實保障?!盀榱顺浞职l揮衛星的效應,要求是地面應用系統的發展要略超前于衛星的發展?!扁o寅生說。伴隨著衛星的發展,我國氣象衛星地面應該系統的建設也在不斷推進中:地面接收站從無到有,從3個到5個,從國內走向國外;地面應用系統從無到有,從一個系統運行到多個系統并行。

    “風云衛星地面應用系統的技術含量和工作量,不亞于甚至超過衛星本身,它不僅是國內最好的系統,而且在世界上也是先進的?!?中科院院士匡定波說。

    回首衛星氣象人走過的30年,許健民感觸最深的不是那些令人耀眼的成就,而是當初難以想像的各種困難。他連連用“其中的不確定性太大了,現在回過頭來看,都覺得后怕”來形容他現在的心情。他說:“科研人員承受了來自各方面的埋怨和壓力,我們只能一點一點從基礎做起,一步一步地去解決問題?!?/p>

    如今,風云衛星地面應用系統成功解決了海量、高速氣象衛星數據的實時采集和異地間實時遠程傳送問題,突破了衛星資料接收處理、預處理、產品處理、存檔、分發、應用等關鍵技術,克服了國內雙星和國外多星業務化接收處理給應用系統帶來的技術復雜性和兼容性的難題,實現了系統的穩定可靠運行,年運行成功率保持在99.5%。

    特別是風云二號地面應用系統中的高精度圖像定位技術破解了我國航天事業“要命”問題,受到了美國航空航天局(NASA)局長麥克·格瑞芬博士的稱贊,被國際同行專家公認為達到了國際先進水平。

    風云系列氣象衛星星地一體化的共同發展模式也被我國航天界譽為“天地一體化的楷模,地面應用系統的典范”。

    從無從應對到成竹在胸

    “浣熊”、“鳳凰”、“森拉克”、“黑格比”、“薔薇”……2008年登陸我國的臺風個數較常年同期偏多,臺風登陸強度強。但由于預報準確,防御措施到位,臺風造成的人員傷亡和經濟損失較2000年以來同期偏輕。而在其中,氣象衛星時刻密切監測,追蹤臺風動向,為預報人員及時提供最新衛星云圖,可謂功不可沒。

    然而,思緒回到了建國初期,臺風肆虐、干旱橫行、強寒潮突至,自然災害給新中國的發展設置了一道道障礙。特別是1968年,臺風頻襲我國東部沿海,損失慘重?!爱敃r,由于氣象部門在臺風的監測手段上還很缺乏,特別是對于臺風的移動路徑和強度無法作出準確的判斷?!痹S多老同志回憶道。

    肩負重任的風云氣象衛星沒有讓人們失望。自2005年1月以來,中國風云系列衛星對太平洋生成的92個影響或登陸我國大陸的33個臺風全部進行了全程監測。

    近年來,氣象衛星在防災減災、應對氣候變化、奧運氣象服務保障和空間環境監測預報等方面都得到廣泛應用,取得了顯著成績。

    在2003年的淮河特大洪澇災害、2006年的大興安嶺特大森林大火、2006年的北京特強沙塵暴、2008年年初的低溫雨雪冰凍天氣、每年初冬襲擊我國大部地區的大霧等災害性天氣的氣象服務中,都可以找到風云衛星的資料和產品;在我國夏季風、干旱、積雪監測,全球臭氧及海冰變化趨勢分析中,氣象衛星資料都得到了廣泛應用。

    在2008年北京奧運會及殘奧會氣象服務中,風云系列衛星更發揮了重要作用。氣象衛星在密切監視臺風、暴雨等強對流天氣的同時,積極為北京市熱環境、大氣氣溶膠、臭氧監測提供科學數據,為青島奧帆賽海域滸苔治理工作提供每日滸苔分布圖。

    氣象衛星資料和產品除了服務與現代氣象業務外,還積極服務軍隊、水文、海洋、農業、林業、民航、交通、電力等部門。據統計,目前,接收與利用風云二號氣象衛星資料及產品的用戶已超過2500家。

    從依靠國外資料到為國外同行提供資料

    隨著中國靜止和極軌氣象衛星的相繼成功發射和投入業務運行,風云一號C、D星,風云二號C、D星,風云三號A星都被世界氣象組織納入全球業務應用氣象衛星序列之中。中國氣象衛星在國際上的影響越來越大,發揮的作用日益顯著,大量國際用戶直接接收或利用中國的風云氣象衛星資料。

    “特別是在風云三號A星成功發射之后,我們仿佛成了‘香餑餑’,很多發達國家的氣象部門都主動與我們聯系,希望共享風云三號A星資料?!睏钴娮院赖卣f。

    短短的30年光陰,在黨中央、國務院的領導的關懷和關注下,中國已成為同時擁有極軌和靜止氣象衛星的極少數國家之一,并且在地球觀測組織(GEO)中發揮了重要作用。

    1993年5月,中國氣象局向朝鮮提供了一套極軌氣象衛星資料接收處理系統,這是中國向國外出口的第一套氣象衛星資料接收處理系統。為了加強衛星數據共享工作,中國成功開發了FENGYUNCast接收系統,并于2006年和2007年分別向亞太地區17個國家贈送了該接收設備,使得風云衛星數據在世界范圍內得到了更廣泛的應用。與此同時,澳大利亞、日本、新加坡、馬來西亞、菲律賓、韓國、朝鮮、伊朗、阿曼、新西蘭等國家以及中國香港和澳門特別行政區也都在不同程度地接收和利用風云二號衛星數據。

    風云1號/風云氣象衛星 編輯

    風云1號氣象衛星是中國第一代準極地太陽同步軌道氣象衛星。1988年、1990年和1999年,

    風云氣象衛星 風云氣象衛星


      

    先后發射了3顆第一代極軌氣象衛星,即風云1號A、B和C氣象衛星,風云1號氣象衛星是一顆1.2米高,長、寬各1.4米的立方體,在左右兩塊太陽電池翼被打開以后,其跨度為8.6米。衛星重852千克,在900千米高的極地軌道上運行。風云1號A星及B星,由于星上姿態控制系統故障,僅分別正常工作了39天和165天。三軸定向穩定,衛星高900公里,傾角99°,周期102.86分鐘,每天衛星繞地球為14圈。衛星攜帶多光譜可見光紅外掃描輻射儀,它有五個通道,用于獲取晝夜可見光、紅外云圖,冰雪覆蓋、植被、海洋水色、海面溫度等。衛星資料發送方式有:甚高分辨率傳輸 (HRPT),低分辨率圖象傳送(APT)和延遲圖象傳輸(DPT)。首顆 FY-1A衛星入軌后獲取了大量高質量云圖資料。由于姿態失控,衛星工作了39天;FY- 1B衛星的姿態控制系統比FY─1A有明顯改善,但系統的可靠性有待進一步改進。風云1號C星在總結A、B星經驗教訓的基礎上,做出了較大的改進和提高。工作壽命由一年提高到兩年,氣象遙感儀的波段數增加了一倍,包括多光譜可見光、紅外掃描輻射計。其中7個可見光、近紅外波段、3個紅外波段。這比美國新一代NOAA-15氣象衛星多出4個探測通道,是目前世界氣象衛星中觀測通道最多的成像觀測衛星。星上記錄器容量,由A、B星的60分鐘增加到300分鐘,以便獲取全球氣象信息。此外,衛星上還采用了多項新技術,如多層折疊式太陽電池陣技術,偏置動量加磁進動、章動控制和平穩御載等姿控技術,星上計算機技術,熱控、剩磁設計等,使衛星的可靠性取得了新的突破。1999年8月,風云1號C氣象衛星交付國家氣象局,從9月1日正式轉入業務運行。兩年來,它每天兩次向全世界各地氣象衛星接收站實時發送10通道、星下點分辨率1.1千米高質量數字云圖資料。

    風云2號/風云氣象衛星 編輯

    1997年和2000年先后發射了兩顆靜止軌道風云2號氣象衛星,2008年12月23日8時54分,

    風云氣象衛星 風云氣象衛星


      

    中國在西昌衛星發射中心用長征三號甲運載火箭,成功將“風云二號”06星送入預定軌道。

    火箭飛行24分鐘后,西安衛星測控中心傳來數據表明,衛星已經成功進入地球同步轉移軌道。經過一系列控制,衛星將最終定點于東經123.5度赤道上空。

    “風云二號”06星是由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院為主研制,可全天候對地球進行連續氣象監視,獲取地球空間環境白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水汽分布圖;收集和轉發氣象、海洋、水文等觀測數據;監測太陽X射線和空間粒子輻射數據等。衛星重1.39噸,在軌采用自旋穩定方式,用戶為中國氣象局。

    中國于2004年10月19日和2006年12月8日發射的“風云二號”04星、05星,實現了我國氣象衛星雙星組網運行觀測,目前兩顆衛星工作狀況良好。

    這次發射升空的06星,是04星、05業務星的在軌備份星和接替星,它的成功發射,可增強風云氣象衛星在軌連續、穩定運行的可靠性,為我國及周邊國家天氣觀測、氣象預報和減災防災發揮重要作用。同時,對加強我國與國際氣象組織的合作,提高我國在氣象領域的國際地位具有重要意義。

    用于發射的長征三號甲運載火箭,是由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院為主研制。這次發射是長征系列運載火箭的第115次飛行。

    “風云一號”和“風云二號”氣象衛星的發射成功,結束了我國氣象預報衛星數據長期依賴國外衛星的歷史。到2007年底,我國已成功發射了4顆極軌氣象衛星和3顆靜止軌道氣象衛星,成為繼美國和蘇聯/俄羅斯后第三個擁有極軌道和靜止軌道兩個系列氣象衛星的國家。

    “風云”氣象衛星的業務化應用,為氣象、海洋、農業、林業、水利、航空、航海、環保等領域提供了大量的公益性和專業性服務,已被世界氣象衛星組織納入國際業務應用氣象衛星序列,成為全球天基綜合觀測系統的重要組成部分,為世界各國用戶提供服務。

    風云3號/風云氣象衛星 編輯

    風云3號“風云三號”是中國新一代極軌氣象衛星,世界氣象組織已將其納入

    風云氣象衛星 風云氣象衛星

    新一代世界極軌氣象衛星網。該星具有廣闊的應用前景,將在監測大范圍自然災害和生態環境,研究全球環境變化、氣候變化規律和減災防災等方面發揮重要作用。同時,也可為航空、航海等部門提供全球氣象信息。

    風云三號衛星是極軌衛星,每天會對全球掃描2次,每次掃描寬度為2900公里,具有全球性。由于風云三號上攜帶著多達11種有效載荷和90多種探測通道,可以不分白天黑夜,對任何氣象環境進行探測。風云三號攜帶有垂直探測儀,可以對地面上空30多公里的范圍形成立體的彩色圖像,從而大大增強了氣象預報的精細化和準確度。

    創造多項第一

    2000年9月,國家批準風云三號衛星立項。風云三號衛星是中國自主研制并達到國際先進水平的新一代極軌氣象衛星,它創造了諸多第一。

    星載有效載荷數量第一:它采用新型衛星平臺,裝載著11臺高性能的有效載荷探測儀器,在國內衛星上是首次。

    單機活動部件數量第一:它的20臺單機有活動部件35個,是國內衛星活動部件最多的。

    氣象衛星觀測功能第一:它的遙感儀器觀測譜段從真空紫外線、紫外線、可見光線、紅外線一直到微波頻段樣樣齊全,既有光學遙感,又有微波遙感,能實現全天候、全天時、多光譜、三維、定量探測,與歐美新一代氣象衛星處于同一發展水平。

    報道說,風云三號衛星發射成功后,最長3周后就可完全投入使用,它不僅為北京奧運會提供更加精細化的氣象服務,還將使中國的中期數字化氣象預報成為可能。

    裝載11臺有效載荷

    風云三號衛星質量為2298.5千克,將采用三軸穩定姿態控制方式。它是瞄準國際先進技術水平而設計的衛星,技術含量高、系統復雜、研制難度大,是國內目前投資最大、功能最強的對地觀測衛星。風云三號衛星裝載有掃描輻射計、紅外分光計、微波溫度計、微波濕度計、中分辨率光譜成像儀、微波成像儀、紫外臭氧總量探測儀、紫外臭氧垂直探測儀、地球輻射探測儀、太陽輻射監測儀和空間環境監測儀等11臺有效載荷。

    風云4號/風云氣象衛星 編輯

    發射

    風云氣象衛星 風云氣象衛星

    2016年12月11日,搭載風云四號衛星的運載火箭在西昌衛星發射中心點火升空。當日零時11分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射風云四號衛星。風云四號衛星工程由國防科工局負責工程組織實施,中國航天科技集團公司上海航天技術研究院、中國運載火箭技術研究院分別負責風云四號衛星、長征三號乙火箭研制。風云四號衛星是中國靜止軌道氣象衛星從第一代(風云二號)向第二代跨越的首發星,也是中國首顆地球同步軌道三軸穩定定量遙感衛星。該衛星首次使用了全新研制的SAST5000平臺,設計壽命7年,成功突破了代表國際前沿的高精度圖像定位與配準、微振動測量與抑制等多項核心關鍵技術,裝載四種先進有效載荷,整體性能達到國際先進水平。  

    簡介

    風云4號 風云4號

    風云四號的前期論證從上世紀90年代開始,是我國第二代靜止氣象衛星,主要發展目標是:衛星姿態穩定方式為三軸穩定,提高觀測的時間分辨率和區域機動探測能力;提高掃描成像儀性能,以加強中小尺度天氣系統的監測能力;發展大氣垂直探測和微波探測,解決高軌三維遙感;發展極紫外和X射線太陽觀測,加強空間天氣監測預警。風云四號衛星計劃發展光學和微波兩種類型的衛星。

    據悉,經過多次論證,多通道可見光紅外掃描成像儀和紅外高光譜探測儀(干涉式大氣垂直探測儀)以及星地相關技術的科技攻關,已取得了較大進展。

    我國幅員遼闊,國土東西跨度超過60度,隨著我國資源和安全對信息區域擴大的需求,光學星按照東、西雙星進行空間軌道布局(雙星運行),西部星觀測區域覆蓋我國西部、印度洋、紅海和中東地區并西接歐洲,東部星觀測區域覆蓋我國中東部、擴大到廣大太平洋地區。微波探測衛星單星運行,定點在在能覆蓋我國國土為主的最佳空間軌道位置。光學衛星將在“十一五”期間完成型號立項,并進入研制,在“十二五”發射試驗衛星,完成對試驗衛星的評估和明確業務衛星技術狀態,“十三五”發射風云四號業務衛星并接替風云二號業務的任務。

    “風云四號”是第二代靜止氣象衛星,由上海航天局的“風云二號”總設計師李卿領銜設計,充分考慮海洋、農業、林業、水利以及環境、空間科學等領域的需求,以實現綜合利用。據透露,“風云四號”衛星主要探測儀器為10通道二維掃描成像儀、干涉型大氣垂直探測器、閃電成像儀、CCD相機和地球輻射收支儀,地球圓盤圖成像時間為15分鐘。

    我國一貫高度重視和支持氣象衛星,目前已經制定了《“十一五”和2020年前我國氣象衛星發展規劃》。根據這個規劃,目前,我們正在研制和發展下一代的靜止氣象衛星風云四號。風云四號靜止氣象衛星的研制,完全瞄準國際先進水平,和歐美同步,從時間上來講,如果我們抓得緊的話,甚至有可能先搞出來。此外,我們還在進行一些專門的氣象探測衛星的預先研究。我預期,在不遠的將來,我國的氣象衛星技術和水平將實現更大的突破和跨越。

    國際影響/風云氣象衛星 編輯

    隨著中國靜止和極軌氣象衛星的相繼成功發射,特別是“十五”期間風云一號C/D極軌業務氣象衛星和風云二號C靜止氣象衛星相繼投入業務使用。中國氣象衛星在國際上的影響日益崛起,發揮的作用日益顯著。從2000年開始,在世界氣象組織的正式出版物中,將中國的風云一號和風云二號氣象衛星列入全球氣象衛星業務觀測系統;大量國際用戶直接接收或利用中國的風云氣象衛星資料。

    風云一號C星由于突破了壽命難關,引起廣泛的國際關注。美國通過中-美氣象雙邊合作渠道,在中國的支持下,于2001年初在美國阿拉斯加和威斯康星州分別建立了兩個風云衛星資料接收系統;歐洲、美洲、亞洲和澳洲已經有眾多的氣象和環境部門、單位、大學和科研院所接收和利用風云一號氣象衛星數據。

    澳大利亞、日本、新加坡、馬來西亞、菲律賓、韓國、朝鮮、伊朗、阿曼、新西蘭等國家和中國香港和澳門特別行政區都在不同程度地接收和利用風云二號衛星數據。美國在澳大利亞南部專門建立了風云二號接收系統,將實時收到的數據經夏威夷中轉傳輸到美國存檔并進行全球拼圖應用;歐洲氣象衛星組織通過設在澳大利亞的接收站,將風云二號衛星數據中繼傳輸到法國衛星氣象中心;香港天文臺則將每天收到的風云二號衛星數據通過其網站公布。世界氣象組織主席、澳大利亞氣象局局長齊爾曼博士對風云衛星對周邊國家和全世界的重要貢獻以及數據公開的政策給予了高度的評價。

    接收系統/風云氣象衛星 編輯

    2006年3月24日,中國政府正式向《亞太空間合作組織公約》七個簽署國贈送了風云氣象衛星數據廣播接收系統。這是繼2005年10月七國簽署《公約》之后,亞太空間合作組織邁向正式成立的又一個重要里程碑。

    中國國家航天局副局長羅格和中國氣象局局長秦大河出席了贈送儀式,并代表中國政府向孟加拉、印尼、伊朗、蒙古、巴基斯坦、秘魯、泰國七個簽署國分別贈送了設備。

    七國駐華大使先后對中國政府的捐贈表示了感謝,并對中國在空間科技和應用領域所取得的突出成就表示贊賞,稱《公約》簽署國已經從該組織框架內的合作活動中受益。

    國際先進水平/風云氣象衛星 編輯

    2007年1月12日,當中國氣象局成功獲取了風云二號D氣象衛星的第一套圖像后,專家評價,中國風云氣象衛星研制能力已達到了國際先進水平。至此,中國已成功發射8顆氣象衛星。D星與目前正處于業務運行的風云二號C氣象衛星共同實現在軌備份,從而使中國具備了雙星組網觀測能力。中國氣象局局長秦大河表示,將進一步提高氣象衛星的應用和服務水平,積極拓展衛星的應用和服務領域,努力做好衛星數據的共享。

    雙星觀測范圍西擴近20個經度,可為奧運氣象服務提供保障

    在距地球約36000公里的赤道上空,D星與C星俯瞰神州大地。中國氣象局專家表示,D星投入業務運行后,將與C星一起,形成對中國范圍最高達15分鐘一次的連續觀測,觀測范圍向西擴展了近20個經度。雙星組網觀測不僅進一步擴大觀測區域和實現重大災害天氣的短時間高頻次監測,還將實現重點區域的立體成像,從而能夠最大限度地減少災害性天氣所造成的損失。

    中國氣象局國家衛星氣象中心主任楊軍說,2008年北京奧運會期間,D星將達到最佳狀態,可為奧運氣象服務提供堅實的保障。

    填補氣象資料空白 更早發現災害天氣

    中國處于中緯度西風帶,從西伯利亞南下的冷空氣和從印度洋北上的暖濕氣流都對我國天氣有顯著影響。專家說,D星觀測資料將填補印度洋西部的資料空白區,極大地改進夏季季風的預報。在風云二號未形成業務狀態前,我國廣大的中西部地區長期以來沒有穩定的靜止氣象資料源。

    D星投入業務運行后,對未來天氣系統的監視范圍將擴大至非洲東部至紅海一帶,可以更早地發現災害性天氣系統,提高預報時效。而雙星對我國范圍高頻次的連續觀測,可以有效地監視預警臺風、暴雨、強對流等災害性天氣系統的發生、發展和強度變化。

    風云家族日益壯大 還將發射多顆氣象衛星

    風云二號D氣象衛星于2006年12月8日在中國西昌衛星發射中心成功發射,觀測范圍涵蓋了整個亞洲大陸、印度洋及西太平洋,衛星由中國航天科技集團公司負責研制。風云二號氣象衛星地面應用系統由中國氣象局負責建設,中國具有完全自主知識產權。

    中國于上世紀70年代初開始研制自己的氣象衛星,并于1988年成功發射了第一顆氣象衛星“風云一號”。隨著D星的成功發射,我國已將8顆氣象衛星成功送入太空。其中包括4顆風云一號極軌氣象衛星和4顆風云二號靜止軌道氣象衛星。

    楊軍透露,未來幾年內,我國還將陸續發射“風云二號”E星、F星、G星、H星。2008年前,將發射第一顆“風云三號”氣象衛星;“風云四號”系列氣象衛星也將在“十一五”期間進入型號工程立項。

    衛星資料和產品共享 造福周邊國家及世界

    中國氣象局正在積極做好衛星資料和產品的共享工作,建立了風云氣象衛星數據廣播系統,并和國家航天局共同向“亞太空間合作組織”簽約國贈送了風云氣象衛星數據廣播系統接收站,使得風云氣象衛星數據造福區域各國。

    目前,中國氣象衛星在國際上發揮的作用日益顯著。大量國際用戶直接接收或利用我國的風云氣象衛星資料。世界氣象組織主席齊爾曼博士曾對中國風云衛星在周邊國家和全世界的重要貢獻以及數據公開的政策給予高度評價。

    技術特色/風云氣象衛星 編輯

    總體來講,在一些基礎性、關鍵性基礎上,中國和國際先進水平相比仍然有些差距,但是風云二號衛星有中國的特色,在許多地方做的令世界同行側目。所以它獲得國家科技進步一等獎也是當之無愧的。

    歸結起來來說,有五個方面能夠體現風云二號的技術特色:

    第一,先進的靜止軌道觀測的技術。靜止軌道距離地球有35800公里,在這么遠的地方獲得高清晰圖象,技術上是有相當難度的。所以它的第一個技術特點就是星上的觀測儀器,有5個通道,就是可以同時獲取5張圖。

    第二,衛星總體設計技術。風云二號的圖象質量是非常好的,為了保證高質量的圖象,衛星設計做了大量的工作,包括星上怎么提供能源,怎么樣控制好衛星的姿態,怎么樣保證星上數據處理和下發等等。

    第三,星地一體化實現了高精度的圖象定位。一般網友對這個可能不是很了解,遙感衛星要實現對地球的圖象精確定位是比較難的事情,尤其是靜止軌道衛星,這么遠,我們實現了圖象定位準確度“像元級”。定位準的好處有:1.對發生災害位置的估計就會減少誤差。2.會使連續動畫保持穩定。

    第四,風云二號最大的亮點,就是我們做的定量應用比較有特色,有些應用技術也是國際同行公認的。在處理風云二號觀測到的數據時形成了各種各樣定量的產品,用這樣一些觀測數據可以反演出各種大氣物理參數。比如風場、云參數、降水信息等。

    第五,星地系統實現了穩定業務運行。氣象衛星要求觀測是連續的,衛星一旦停止工作,就會給天氣預報、災害監測造成嚴重影響。風云二號星地系統實現了一年365天、每天24小時連續運行。

    社會效益/風云氣象衛星 編輯

    風云二號氣象衛星的效益首先體現在重大的災害性天氣過程以及重大的氣象自然災害監測方面,發揮了非常特殊的作用。2006年至2008年這三年過程中,據統計,影響我國的臺風72個,其中有23個臺風是登陸的,所有的這些臺風風云二號一個都沒有漏過。比如2005年登陸我國的超強臺風“海棠”,2006年超強臺風“桑美”以及2007年超強臺風“羅莎”的監測預報過程中風云二號衛星都發揮了功不可沒的作用。

    風云二號衛星對暴雨、沙塵暴、大霧、草原和森林火災等也有很強的監測能力。比如2007年的江淮暴雨,由于持續暴雨最后作出了在安徽王家壩分洪的決策,在這個過程中從國務院領導到當地政府,以及中國氣象局領導都高度重視,迫切需要了解天氣的實況過程以及預報結果,關鍵時刻風云二號衛星提供的資料發揮了很好的作用。再舉個例子,2006年黑龍江和內蒙的森林草原大火,風云二號衛星不僅提供了持續不斷的動態火情監測產品,還提供了人工影響天氣作業的天氣分析產品,為最終撲滅大火立下了汗馬功勞。

    說社會效益,現在電視觀眾每天都能通過各種電視節目收視到風云二號的云圖,通過云圖來了解天氣形勢,比如今天晚上肯定會有臺風“浣熊”的預報。這既是對百姓的服務,同時也是宣傳和普及氣象知識,增強公眾對自然災害防御的意識有很重要的價值。當然,它的社會效益遠遠不限于如此,除了在氣象防災減災應用上。國內的民航、交通、農業、漁業、水利、電力、林業、軍隊等很多部門都在利用風云二號的資料。舉個例子,風云二號有大霧的監測能力,交通部門就很需要這方面的資料。類似這樣的例子有很多。所以,風云二號衛星的投入產出比是很高的,效益巨大。

    國際地位/風云氣象衛星 編輯

    風云二號衛星系統從整體上講,與國際上目前正在使用的靜止氣象衛星技術水平是相當的。盡管在一些基礎性和關鍵技術上,中國仍然有一定的差距,但是中國在某些方面也比其他國家做的好,同時,中國趕超的勢頭和進步的速度是最快的,這是不爭的事實,國際公認。中國在較短的時間內達到了國際在軌衛星同等的水平,這給中國在氣象領域贏得了尊重。

    風云二號衛星在全球氣象衛星觀測網中占有重要的位置,在整個東亞這塊,特別是印度洋、青藏高原的衛星觀測過去是一個很薄弱的區域。中國風云二號衛星定位于東經105度,其位置決定了它是整個地球觀測系統中不可或缺的一部分,它獲得的觀測資料對國際的氣象界乃至地球科學界都是一個貢獻。在世界氣象組織的空間計劃中,風云二號衛星被列為骨干業務衛星,承擔為全球天氣和氣候觀測的義務。在上個世紀我國的氣象衛星應用主要依靠國外的衛星資料,現在不僅有自主衛星,還對外快進行資料共享和數據服務,用通俗的話說就是從過去使用人家的變成現在人家使用我們的,這體現了非常大的變化,這也奠定了中國在世界氣象組織的地位。

    國際上越來越多的國家和地區使用風云二號衛星資料,評價也很積極,比如澳大利亞、日本、美國、歐洲以及東南亞的一些國家,包括我們國家的香港、澳門、臺灣地區都在用風云二號的衛星資料。

    雙星觀測優勢

    繼2004年10月19日發射了C星之后,時隔2年,在2006年12月8日又發射了風云二號D星。這兩個衛星對氣象觀測而言,就像人的兩個眼睛,那在天上有一個衛星不行嗎,干嗎還要搞兩個衛星?兩個星觀測的優勢有兩點:

    首先,是在軌衛星由于它的不可維護性,風險較大,難免有在軌故障或者失效,但是組織一顆衛星發射需要很長時間。如果天上就一顆星,它突然壞了,那氣象業務就中斷了。所以雙星的第一個作用是實現在軌備份,確保氣象業務不中斷。

    第二,兩顆星可以同時觀測,并不是冷備份,是一種熱備份的概念。同時觀測的好處是:從空間上,可以擴大監測范圍。從時間角度,每一顆衛星每半小時觀測一次地球,如果把半小時錯開,比如這顆衛星10點30開始觀測,下顆衛星是10點45開始觀測,這樣使時間間隔每次觀測縮短到15分鐘,這樣重疊區域地方,每隔15分鐘就可以看到天氣過程。通過實際的工作表明,雙星15分鐘的加密觀測對氣象預報有十分明顯的作用,因為很多中小尺度的天氣系統,發展非???,特別是汛期,觀測時間間隔過長會漏掉這些重要的天氣過程。比如有些局地的強降雨持續時間只有十幾分鐘,雙星觀測后這些過程我們可以更好地捕捉到。雙星重疊區動畫技術,做的非常出色,是風云二號衛星應用的一個亮點。

    獲得榮譽/風云氣象衛星 編輯

    2018年12月,獲得第五屆中國工業大獎。  

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    1風云氣象衛星
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