中國海洋遙感衛(wèi)星分解（課堂PPT）

1、中國海洋遙感衛(wèi)星風云衛(wèi)星系列風云衛(wèi)星系列風云衛(wèi)星系列 中國早在二十世紀七十年代就開始發(fā)展我國的氣象衛(wèi)星，截止目前已發(fā)射了13顆氣象衛(wèi)星，分別實現(xiàn)了極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星的業(yè)務化運行，是繼美國、俄羅斯之后第三個同時擁有極軌氣象衛(wèi)星和靜止氣象衛(wèi)星的國家。 風云衛(wèi)星系列包括了兩類氣象衛(wèi)星：“太陽同步軌道氣象衛(wèi)星”，又稱極軌氣象衛(wèi)星，以及地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。極軌氣象衛(wèi)星 1970年周恩來總理指出要搞我國自己的氣象衛(wèi)星，并親自布置了相關任務，從此開始了我國極軌氣象衛(wèi)星的研制和發(fā)展工作。 中國的極軌氣象衛(wèi)星可以分為第一代極軌氣象衛(wèi)星和第二代極軌氣象衛(wèi)星兩種，也就是風云一號和風云三號系列。 風云一號氣象衛(wèi)星

2、風云一號氣象衛(wèi)星于1977年形成總體初步方案，并全面開展研制工作。1985年10月，風云一號氣象衛(wèi)星工程被列入“七五”期間衛(wèi)星型號發(fā)展的重點項目。 FY-1衛(wèi)星分為兩個批次，各兩顆星。01批的FY-1A星于1988年7月9日發(fā)射，F(xiàn)Y-1B星于1990年9月3日發(fā)射。第二批衛(wèi)星在01批星的基礎上，改進了姿態(tài)控制系統(tǒng)的可靠性和掃描輻射計的性能，將5個通道增加到10個；甚高分辨率圖像傳輸(HRPT)數(shù)傳碼速率相應提高一倍，由0.6654Mbps提高1.3308Mbps；星上裝置了固態(tài)存儲器，實現(xiàn)了延時圖像傳輸(DPT)的數(shù)字化。這一系列的改進使02批星性能得到大幅度的提高，壽命都大大超過2年的設計

3、壽命。02批的FY-1C星于1999年5月10日發(fā)射，F(xiàn)Y-1D星于2002年5月15日發(fā)射。 目前，這四顆衛(wèi)星均已停止運行。 風云一號氣象衛(wèi)星 FY-1A/B均為試驗型氣象衛(wèi)星，獲取的試驗數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗為后續(xù)衛(wèi)星的研制和管理提供了有意義的數(shù)據(jù)。下面以FY-1C為例(FY-1D技術指標基本上與FY-1C相同)，介紹衛(wèi)星主要技術指標： 軌道類型：太陽同步軌道 軌道高度：863公里 軌道傾角：98.79 軌道偏心率：0.00188 軌道周期：102.332分鐘 軌道回歸周期：10.61天 衛(wèi)星重量：950公斤 衛(wèi)星平均功率：229瓦 星體尺寸：1.42m1.42m1.20m柱型六面體 太陽帆板：對

4、稱安裝在星體外側，總長度為10.556米風云一號氣象衛(wèi)星 FY-1衛(wèi)星的遙感儀器為兩臺可見光、紅外掃描輻射計，互為備份。主要特性為： 掃描率：6條掃描線/秒 對地掃描角：55.4 星下點地面分辨率：1.1公里 數(shù)據(jù)量化等級：10比特 定標精度：可見光、近紅外通道10%（反射率），紅外通道1K（300K） 通道：FY-1A/B星具有5個通道，波長為0.58-0.68、0.725-1.1、0.48- 0.53、0.53-0.58、10.5-12.5(微米)。 FY-1C/D星具有10個通道，波長為0.58-0.68、0.84-0.89、3.55-3.93、10.3-11.3、11.5-12.5、1

5、.58-1.64、0.43-0.46、0.48-0.53、0.53-0.58、0.900-0.965（微米）。風云一號氣象衛(wèi)星風云一號氣象衛(wèi)星 數(shù)據(jù)傳輸方式： FY-1A/B星的數(shù)傳方式為：HRPT的碼率為0.6654Mbps，工作頻率為1670-1710MHz，信息格式與NOAA衛(wèi)星基本相同；高分辨率圖像傳輸（APT）和DPT為模擬信號。 FY-1C/D星的數(shù)傳方式為HRPT的碼速率為1.3308Mbps，載波頻率為1700.4MHz；DPT的碼速率為1.3308Mbps，載波頻率為1708.46MHz,可獲取4個通道(通道1、2、4、5)、空間分辨率3.3公里的全球資料。風云一號氣象衛(wèi)星

6、FY-1氣象衛(wèi)星也是我國最先研制和發(fā)射的對地遙感應用衛(wèi)星，解決了太陽同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射和精確入軌、長壽命的三軸穩(wěn)定姿態(tài)衛(wèi)星平臺、高質量的可見和紅外掃描輻射計、全球資料的星上存儲和回放，對衛(wèi)星的長期業(yè)務測控和管理、地面資料接收處理應用系統(tǒng)的建設和長期業(yè)務運行等一系列關鍵技術問題?，F(xiàn)在，仍在許多應用領域發(fā)揮重要的作用。風云三號氣象衛(wèi)星 風云三號（FY-3）氣象衛(wèi)星是我國的第二代極軌氣象衛(wèi)星，它是在FY-1氣象衛(wèi)星技術基礎上的發(fā)展和提高，在功能和技術上向前跨進了一大步，具有質的變化，具體要求是解決三維大氣探測，大幅度提高全球資料獲取能力，進一步提高云區(qū)和地表特征遙感能力，從而能夠獲取全球、全天候、三

7、維、定量、多光譜的大氣、地表和海表特性參數(shù)。FY-3氣象衛(wèi)星的應用目的包括四個方面： 為中期數(shù)值天氣預報提供全球均勻分辨率的氣象參數(shù)。 研究全球變化包括氣候變化規(guī)律,為氣候預測提供各種氣象及地球物理參數(shù)。 監(jiān)測大范圍自然災害和地表生態(tài)環(huán)境。 為各種專業(yè)活動(航空、航海等)提供全球任一地區(qū)的氣象信息，為軍事氣象保障服務。 風云三號氣象衛(wèi)星 FY-3的研制和生產分為二個批次，01批共兩顆衛(wèi)星，F(xiàn)Y-3A已經(jīng)于2008年5月7日成功發(fā)射。FY-3B于2010年11月5日成功發(fā)射。02批星的FY-3C于2013年9月23日成功發(fā)射。FY-3衛(wèi)星系列將應用15年左右。FY-3衛(wèi)星的主要技術指標為： 軌道

8、類型：近極地太陽同步軌道 軌道標稱高度：836公里 軌道傾角：98.75 標稱軌道回歸周期為5.5天，設計范圍為4至10天 軌道保持偏心率：0.0025 交點地方時漂移：2年小于15分鐘 衛(wèi)星發(fā)射窗口：降交點地方時10:00AM10:20AM或升交點地方時13:40PM14:00PM 姿態(tài)穩(wěn)定方式：三軸穩(wěn)定 三軸指向精度：0.3 三軸測量精度：0.05 三軸姿態(tài)穩(wěn)定度：410-3 /s 太陽能帆板自動對日進行定向跟蹤。風云三號氣象衛(wèi)星 FY-3A攜帶了11臺探測儀，光譜通道達百余個，覆蓋紫外、可見光、紅外和微波波段的寬廣范圍，除對大氣溫度、濕度進行三維立體觀測外，還可監(jiān)測云、雨、O3分布、地表

9、特征參數(shù)等。風云三號氣象衛(wèi)星儀器的基本參數(shù)如下表：風云三號氣象衛(wèi)星風云三號氣象衛(wèi)星風云三號氣象衛(wèi)星風云三號氣象衛(wèi)星風云三號氣象衛(wèi)星 FY-3A數(shù)據(jù)通過科學算法，可處理生成大氣、海洋、陸表和空間環(huán)境四大類產品。這些產品分為三級，一級是衛(wèi)星儀器觀測資料經(jīng)過地理定位和輻射定標后生成通道輻射亮度溫度和反射率等產品，二級是在一級的基礎上生成的地球大氣物理參數(shù)，三級是在二級產品的基礎上，進行統(tǒng)計平均后得到的結果。這些產品根據(jù)算法的成熟程度又分業(yè)務產品和試驗產品，試驗產品成熟后可轉為業(yè)務產品。 FY-3A大氣探測資料，例如紅外分光計、微波溫度計、微波濕度計光譜通道輻射率在數(shù)值天氣預報模式同化中的初步試驗結果

10、表明，不僅在南半球有正效應，而且在北半球也有較明顯效果。風云三號氣象衛(wèi)星 FY-3A 2008年7月19日中分辨率光譜成像儀可見光通道4 km分辨率的全球影像鑲嵌圖，圖中云系和地表清楚可辨。風云三號氣象衛(wèi)星 從6月4日中分辨率光譜成像儀可見光通道250 m分辨率數(shù)據(jù)監(jiān)測到加拿大北部班克斯、梅爾維爾等多島地區(qū)的冰、雪覆蓋分布(圖a)可見，受氣候影響海冰開裂和消融；陸面上有結冰和積雪，深藍色為海水，島嶼之間是海冰覆蓋；圖3a右下方淺藍色可能是較薄的海冰；盡管有冰雪覆蓋，但水陸交界仍可辯。為便于分析，另附衛(wèi)星監(jiān)測區(qū)的地理位置。風云三號氣象衛(wèi)星靜止氣象衛(wèi)星 從二十世紀八十年代中國開始研制地球靜止氣象衛(wèi)

11、星和地面應用系統(tǒng)的設計與建設，第一代地球靜止氣象衛(wèi)星定名為風云二號（FY-2）。中國第一顆地球靜止氣象衛(wèi)星FY-2A于1997年6月10日，利用長征三號火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，6月17日定點于105E赤道上空，由此開始了我國地球靜止氣象衛(wèi)星在軌運行的時代。 中國地球靜止氣象衛(wèi)星預定的定點位置有三個：105E、86.5E和123E，其中105E為業(yè)務衛(wèi)星的定點位置，其他兩個位置一般用于備分星或準備廢棄衛(wèi)星的位置。靜止氣象衛(wèi)星 按照目前確定的我國地球靜止氣象衛(wèi)星的發(fā)展計劃，中國第一代地球靜止氣象衛(wèi)星將分為三個批次： 01批衛(wèi)星包括2顆星FY-2A和FY-2B，屬于試驗型地球靜止氣象衛(wèi)星；

12、02批有3顆衛(wèi)星FY-2C、FY-2D和FY-2E，為業(yè)務型地球靜止氣象衛(wèi)星，相對01批衛(wèi)星，02批衛(wèi)星技術性能有較大改進，主要包括星載掃描輻射計由01批的三通道增加到5通道，若干主要技術指標也有所提高；02批增加了星上蓄電池供電能力，以保證衛(wèi)星在春、秋分前后進入地影期間對全星供電，星上儀器不關機； 靜止氣象衛(wèi)星 03批預計有3顆星FY-2F、FY-2G和FY-2H，衛(wèi)星性能將在02批衛(wèi)星的基礎上有適當改進。增加03批衛(wèi)星計劃的主要目的是確保在軌運行的第一代地球靜止氣象衛(wèi)星向第二代靜止氣象衛(wèi)星實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的過渡。FY-2F已于2012年上半年發(fā)射。 到目前為止，中國已成功發(fā)射6顆地球靜止氣象

13、衛(wèi)星，其中01批2顆衛(wèi)星FY-2A和FY-2B已停止工作，脫離了地球同步軌道。目前在軌運行并提供應用服務的是02批3顆衛(wèi)星FY-2C、FY-2D、FY-2E和03批的1顆衛(wèi)星FY-2F。分別于2004年10月19日2006年12月8日、2008年12月23日和2012年1月13日發(fā)射成功。靜止氣象衛(wèi)星 FY-2F是第四顆業(yè)務衛(wèi)星，作用是獲取白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水氣分布圖，進行天氣圖傳真廣播，收集氣象、水文和海洋等數(shù)據(jù)收集平臺的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，供國內外氣象資料利用站接收利用，監(jiān)測太陽活動和衛(wèi)星所處軌道的空間環(huán)境，為衛(wèi)星工程和空間環(huán)境科學研究提供監(jiān)測數(shù)據(jù)。F星在應用上取得兩項重要的進步：一

14、是區(qū)域加密觀測大顯身手，使我國對臺風預報準確率達到國際先進水平；二是建立了在軌輻射定標的CIBLE方法。 我國2013年對臺風路徑預報誤差已小于90公里，超過日本、達到美國的先進水平。 靜止氣象衛(wèi)星 F星掃描輻射計具有更加機動靈活的區(qū)域觀測功能，實現(xiàn)了對臺風、強對流天氣的區(qū)域加密觀測（六分鐘取一幅圖），取得了四項效果：1.可更及時觀察臺風運行情況； 2.可觀察到臺風強度變化； 3.可提前發(fā)布對臺風定位點強度的信息； 4.觀測到較大尺寸環(huán)流溫度變化。 國家衛(wèi)星氣象中心在F星在軌應用情況報告中總結說明，F(xiàn)星的圖像質量與區(qū)域觀測功能優(yōu)于E星；各通道雜光影響較E星有明顯下降，最大雜光占系統(tǒng)最高能量僅為

15、0.6%；輻冷器在夏季仍可在93.5K下工作，且尚有較好的制冷余量。 靜止氣象衛(wèi)星風云二號衛(wèi)星S-VISSR傳感器參數(shù)：靜止氣象衛(wèi)星風云二號FY-2C衛(wèi)星S-VISSR傳感器波段信息表： 風云二號衛(wèi)星在全球氣象衛(wèi)星觀測網(wǎng)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(wèi)星觀測過去是一個很薄弱的區(qū)域。我國風云二號衛(wèi)星定位于東經(jīng)105度，其位置決定了它是整個地球觀測系統(tǒng)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。靜止氣象衛(wèi)星靜止氣象衛(wèi)星靜止氣象衛(wèi)星 風云二號衛(wèi)星載有太陽 X 射線探測器及空間粒子探測器,太陽 X 射線探測器實時監(jiān)測太陽軟硬 X 射線

16、暴。這些監(jiān)測數(shù)據(jù)直接反映了太陽的活動水平，通過建立風云二號氣象衛(wèi)星空間環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收處理系統(tǒng)，可對 X 射線暴、質子事件及電子事件進行實時的監(jiān)測。風云四號氣象衛(wèi)星 根據(jù)我國氣象衛(wèi)星及其應用發(fā)展規(guī)劃（20112020年），我國計劃到2020年再發(fā)射10顆氣象業(yè)務衛(wèi)星，衛(wèi)星設計壽命和搭載儀器逐步升級，設計使用壽命達4年，靜止衛(wèi)星進行升級換代，并發(fā)射降水測量雷達星，實現(xiàn)主動遙感與被動遙感相結合的觀測方式。與此同時，地面接收系統(tǒng)將相應升級、擴建，衛(wèi)星資料應用持續(xù)推進，增強定量化水平。全球氣象衛(wèi)星觀測資料獲取時間將縮短至2小時以內。 目前我國正在研制和發(fā)展下一代的靜止氣象衛(wèi)星風云4號。 風云四號氣象

17、衛(wèi)星 風云四號氣象衛(wèi)星是我國第二代靜止氣象衛(wèi)星，主要發(fā)展目標是：衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定方式為三軸穩(wěn)定，提高觀測的時間分辨率和區(qū)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(tǒng)的監(jiān)測能力；發(fā)展大氣垂直探測和微波探測，解決高軌三維遙感；發(fā)展極紫外和X射線太陽觀測，加強空間天氣監(jiān)測預警。 風云四號衛(wèi)星計劃發(fā)展光學和微波兩種類型的衛(wèi)星。 風云四號氣象衛(wèi)星 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(qū)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(qū)域覆蓋我國西部、印度洋、紅海和中東地區(qū)并西接歐洲，東部星觀測區(qū)域覆蓋我國中東部、擴大到廣大太平洋地區(qū)。微波探測衛(wèi)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(wèi)星將在“十一五”期間完成型號立項，并進入研制，在“十二五”發(fā)射試驗衛(wèi)星，完成對試驗衛(wèi)星的評估和明確業(yè)務衛(wèi)星技術狀態(tài)，“十三五”發(fā)射風云四號業(yè)務衛(wèi)星并接替風云二號業(yè)務的任務。 風云四號