风云气象卫星

中国独立自主研制的一套完整的气象卫星系统

风云气象 卫星 (代号为FY),是中国独立自主研制的一套完整的气象卫星系统,也是空间与重大灾害国际 宪章 机制下的值班卫星。 风云气象卫星是 中国 重要的空间基础设施,是气象现代化的重要标志。

风云气象 卫星 自1970年开始研制,从零起步、发展迅速,最终助力中国成为世界上少数同时拥有极轨和静止轨道气象卫星的国家之一。截至2022年,中国已成功发射“两代四型”共19颗风云气象卫星。其中, 风云一号气象卫星 和 风云三号气象卫星 属于极轨 卫星 ,用于开展全球观测; 风云二号气象卫星 和 风云四号气象卫星 属于 静止轨道卫星 ,用于对中国及周边区域进行气象探测。

风云气象卫星为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海和环境保护等领域提供了大量的公益性、专业性和决策性服务,产生了巨大的社会效益和经济效益。

历程

“风云”气象卫星系列的发展可以说是我国改革开放发展的一个缩影。通过30年中国人坚持不懈地奋斗和自主创新,气象 卫星 已成为现代气象业务和国民经济建设中必不可少的科技支撑。” 国家卫星气象中心 主任 杨军 说。

在历届 党和国家领导人 的重视和关怀下,我国已成功发射了9颗风云系列气象卫星,目前,仍有5颗在轨稳定运行,为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海和环境保护等领域提供了大量的公益性、专业性和决策性服务,产生了巨大的社会效益和经济效益。如今,风云系列气象 卫星 已成为我国民用 遥感 卫星效益发挥最好、应用范围最广的卫星之一。

从试验应用型到业务服务型

“气象 卫星 的工作,我们是白手起家,没有人去告诉你如何去做,要靠实践凝练,要花代价去换取经验和知识。” 风云一号A星 地面应用系统总指挥、 国家卫星气象中心 原主任 钮寅生 说。

在气象卫星取得斐然成绩的同时,人们都不会忘记那曾经刻骨铭心的痛:

1991年2月14日, 风云一号气象卫星 B星 在正常在轨运行165天后,由于星载 计算机 内存储数据跳变,导致 卫星 姿态再次失控。

1994年4月7日,即将成为我国第一颗 静止气象卫星 的 风云二号气象卫星 01星在发射前8小时的模拟测试中, 系统发生泄漏,导致厂房失火,卫星被烧毁。

1997年6月10日和2000年6月25日分别发射的风云二号A星和B星,在在轨运行10个月和8个月之后,也都因各种问题无法正常工作,均未达到设计寿命。

回望历史,正是这些在心头久久挥之不去的痛,为我国极轨和静止气象卫星的研制和技术积累了经验;也正是这些痛,在时时刻刻激励着气象 卫星 科技工作者以更加“严、慎、细、实”的工作态度投入到卫星的研制和应用中。“面对这项高投入、高技术、高风险、高回报的工作,我们来不得半点马虎。” 杨军 说。

不平凡的历程势必造就一个不平凡的 卫星平台 ,势必培养出一批勇于克服困难、迎难而上、 锲 而不舍的气象卫星 科技人员 。在经历了挫折之后,一个个神话在航天人和气象人的手中书写。

1999年5月10日和2002年5月15日,分别成功发射了 风云一号 C星和D星。 风云一号气象卫星 C星在轨正常业务运行4年9个月,大大超出2年的设计寿命,而D星到2009年仍稳定运行。

2004年10月19日和2006年12月8日,分别成功发射了 风云二号 C星和D星,首次共同实现了“ 双星 运行、互为备份”。其中, 风云二号气象卫星 C星及地面应用系统还荣获2007年度国家科技进步 一等奖 。

2008年5月27日,我国新一代 极轨气象卫星 风云三号气象卫星 A星 被成功送入预定轨道。

从第一代气象 卫星 到第二代

经过30年的发展,我国气象 卫星 已实现了业务化、系列化,并率先实现了我国应用卫星从试验应用型向业务服务型转变的目标。然而,面对成绩,我国的航天人和气象人的目光并没有仅仅停留于此。

随着我国经济社会的快速发展, 风云一号气象卫星 上装载的5个通道的1个仪器已早已无法满足气象现代化的需求。防灾减灾、气候变化、环境生态保护等一个个问题亟待气象卫星人为其破解之路提供科技支撑。

就在风云一号气象卫星的发展逐步走向正轨时,发展我国第二代 极轨气象卫星 的议案又摆在大家面前。“上世纪90年代,正是气象 卫星 发展最艰难的时候。但尽管如此,大家还是满怀希望,很多人都是在研制 风云一号气象卫星 的同时,又再为发展我国第二代极轨气象卫星谋划着。”杨军说。

经过8年的“艰苦抗战”,我国航天人和气象人并肩完成了 美国 用40年才走完的路。2008年5月27日,我国新一代 极轨气象卫星 风云三号气象卫星 A星 被成功送入预定轨道。随着 卫星 一同被送入太空的还有星上装载的11个先进的 遥感 仪器及99个光谱探测通道,其中有5个通道的 分辨率 达到250米。而在30年前的 风云一号A星 上,仅有1个仪器及5个通道。

除了量上的突破,风云三号A星更注重在质上的突破。它实现了我国气象 卫星 从单一遥感成像到 地球 环境综合探测、从光学遥感到 微波遥感 、从公里级分辨率到百米级分辨率、从国内接收到 极地 接收的四大技术突破。

在我国 极轨气象卫星 进入崭新的历史阶段时, 静止气象卫星 的更新换代工作也在有条不紊地进行中。目前,我国第二代静止气象卫星 风云四号气象卫星 已进入立项阶段,将于2013年前后发射首颗卫星。

“气象卫星事业是几代人奋斗的结果,这条路走得很难、很艰苦,但是很有成效。我们相信,只要团结起来,不断改进,未来中国的气象 卫星 一定会更好。” 中国工程院院士 、 风云二号气象卫星 地面应用系统总师 许健民 说。

从蹒跚学路到天地一体化的楷模

作为 卫星 工程的五大系统之一,地面应用系统是充分发挥卫星应用效益的坚实保障。“为了充分发挥卫星的效应,要求是地面应用系统的发展要略超前于卫星的发展。”钮寅生说。伴随着卫星的发展,我国气象卫星地面应该系统的建设也在不断推进中:地面接收站从无到有,从3个到5个,从国内走向国外;地面应用系统从无到有,从一个系统运行到多个系统并行。

“风云 卫星 地面应用系统的技术含量和工作量,不亚于甚至超过卫星本身,它不仅是国内最好的系统,而且在世界上也是先进的。” 中科院 院士 匡定波 说。

回首卫星气象人走过的30年, 许健民 感触最深的不是那些令人耀眼的成就,而是当初难以想像的各种困难。他连连用“其中的不确定性太大了,现在回过头来看,都觉得后怕”来形容他现在的心情。他说:“科研人员承受了来自各方面的埋怨和压力,我们只能一点一点从基础做起,一步一步地去解决问题。”

如今,风云 卫星 地面应用系统成功解决了海量、高速气象卫星数据的实时采集和异地间实时远程传送问题,突破了卫星资料接收处理、预处理、产品处理、存档、分发、应用等关键技术,克服了国内 双星 和国外多星业务化接收处理给应用系统带来的技术复杂性和 兼容性 的难题,实现了系统的稳定可靠运行,年运行成功率保持在99.5%。

特别是 风云二号 地面应用系统中的高精度图像定位技术破解了我国航天事业“要命”问题,受到了 美国航空航天局 ( NASA )局长麦克·格瑞芬博士的称赞,被国际同行专家公认为达到了国际先进水平。

风云系列气象 卫星 星地一体化的共同发展模式也被我国航天界誉为“天地一体化的楷模,地面应用系统的典范”。

从无从应对到成竹在胸

“ 浣熊 ”、“ 不死鸟 ”、“ 台风森拉克 ”、“ 台风黑格比 ”、“ 野蔷薇 ”……2008年登陆我国的台风个数较常年同期偏多,台风登陆强度强。但由于预报准确,防御措施到位,台风造成的人员伤亡和经济损失较2000年以来同期偏轻。而在其中,气象卫星时刻密切监测,追踪台风动向,为预报人员及时提供最新 卫星云图 ,可谓功不可没。

然而,思绪回到了建国初期,台风肆虐、干旱横行、强 寒潮 突至,自然灾害给新中国的发展设置了一道道障碍。特别是1968年,台风频袭我国东部沿海,损失惨重。“当时,由于气象部门在台风的监测手段上还很缺乏,特别是对于台风的移动路径和强度无法作出准确的判断。”许多老同志回忆道。

肩负重任的风云气象卫星没有让人们失望。自2005年1月以来,中国风云系列 卫星 对 太平洋 生成的92个影响或登陆我国大陆的33个台风全部进行了全程监测。

近年来,气象卫星在防灾减灾、应对气候变化、 奥运会 气象服务保障和空间 环境监测 预报等方面都得到广泛应用,取得了显著成绩。

在2003年的淮河特大洪涝灾害、2006年的大兴安岭特大森林大火、2006年的北京特强 沙尘暴 、2008年年初的低温雨雪冰冻天气、每年初冬袭击我国大部地区的大雾等灾害性天气的气象服务中,都可以找到风云卫星的资料和产品;在我国 夏季风 、干旱、积雪监测,全球 臭氧 及 海冰 变化趋势分析中,气象 卫星 资料都得到了广泛应用。

在 2008年北京奥运会 及残奥会气象服务中,风云系列 卫星 更发挥了重要作用。气象卫星在密切监视台风、暴雨等 强对流天气 的同时,积极为 北京市 热环境、大气 气溶胶 、臭氧监测提供科学数据,为 青岛奥帆赛 海域 浒苔 治理工作提供每日浒苔分布图。

气象卫星资料和产品除了服务与现代气象业务外,还积极服务军队、水文、海洋、农业、林业、民航、交通、电力等部门。据统计,目前,接收与利用 风云二号气象卫星 资料及产品的用户已超过2500家。

从依靠国外资料到为国外同行提供资料

随着中国静止和 极轨气象卫星 的相继成功发射和投入业务运行, 风云一号气象卫星 C、D星,风云二号C、D星, 风云三号气象卫星 A星 都被 世界气象组织 纳入全球业务应用气象卫星序列之中。中国气象卫星在国际上的影响越来越大,发挥的作用日益显著,大量国际用户直接接收或利用中国的风云气象卫星资料。

“特别是在 风云三号 A星成功发射之后,我们仿佛成了‘香饽饽’,很多 发达国家 的气象部门都主动与我们联系,希望共享风云三号A星资料。”杨军自豪地说。

短短的30年光阴,在党中央、国务院的领导的关怀和关注下,中国已成为同时拥有极轨和 静止气象卫星 的极少数国家之一,并且在 地球观测组织 (GEO)中发挥了重要作用。

1993年5月, 中国气象局 向 朝鲜 提供了一套 极轨气象卫星 资料接收处理系统,这是中国向国外出口的第一套气象卫星资料接收处理系统。为了加强 卫星 数据共享工作,中国成功开发了FENGYUNCast接收系统,并于2006年和2007年分别向 亚太地区 17个国家赠送了该接收设备,使得风云卫星数据在世界范围内得到了更广泛的应用。与此同时, 澳大利亚 、 日本 、 新加坡 、 马来西亚 、 菲律宾 、 韩国 、朝鲜、 伊朗 、 阿曼 、 新西兰 等国家以及中国 香港 和 澳门特别行政区 也都在不同程度地接收和利用 风云二号气象卫星 数据。

2022年3月28日, 风云三号气象卫星 E星捕捉到 M4 级耀斑爆发。

风云1号

风云1号气象 卫星 是中国第一代准 极地 极轨气象卫星 。

风云1号气象卫星是一颗1.2米高,长、宽各1.4米的 立方体 ,在左右两块 太阳 电池翼被打开以后,其跨度为8.6米。 卫星 重852 千克 ,在900千米高的极地轨道上运行。风云1号A星及B星,由于星上姿态控制系统故障,仅分别正常工作了39 天和 165天。三轴定向稳定, 卫星 高900公里, 转轴倾角 99°,周期102.86分钟,每天卫星绕 地球 为14圈。 卫星 携带多光谱 可见光 红外扫描 辐射仪 ,它有五个通道,用于获取昼夜可见光、红外 云图 ,冰雪覆盖、 植被 、海洋 水色 、海面温度等。 卫星 资料发送方式有:甚高 分辨率 传输(HRPT),低分辨率图象传送(APT)和延迟图象传输(DPT)。首颗 FY-1A卫星 入轨后获取了大量高质量云图资料。由于姿态失控, 卫星 工作了39天;FY-1B卫星的姿态控制系统比FY─1A有明显改善,但系统的可靠性有待进一步改进。风云1号C星在总结A、B星经验教训的基础上,做出了较大的改进和提高。工作寿命由一年提高到两年,气象 遥感 仪的 波段 数增加了一倍,包括多光谱 可见光 、红外扫描辐射计。其中7个可见光、近红外波段、3个红外波段。这比 美国 新一代NOAA-15气象卫星多出4个探测通道,是目前世界气象卫星中观测通道最多的成像观测卫星。星上 记录器 容量,由A、B星的60分钟增加到300分钟,以便获取全球气象信息。此外, 卫星 上还采用了多项新技术,如多层折叠式 太阳 电池阵技术,偏置 动量 加磁 进动 、 章动 控制和平稳御载等姿控技术,星上 计算机 技术,热控、剩磁设计等,使卫星的可靠性取得了新的突破。1999年8月,风云1号C气象卫星交付国家气象局,从9月1日正式转入业务运行。两年来,它每天两次向全世界各地气象卫星接收站实时发送10通道、星下点 分辨率 1.1千米高质量数字 云图 资料。

风云2号

1997年和2000年先后发射了两颗静止轨道风云2号气象 卫星 ,2008年12月23日8时54分,

中国在 西昌卫星发射中心 用长征三号甲 运载火箭 ,成功将“ 风云二号气象卫星 ”06星送入预定轨道。

火箭飞行24分钟后,西安 卫星 测控中心传来数据表明,卫星已经成功进入 地球同步转移轨道 。经过一系列控制,卫星将最终定点于东经123.5度 赤道 上空。

“风云二号”06星是由 中国航天科技集团 所属上海航天技术研究院为主研制,可全天候对 地球 进行连续气象监视,获取地球空间环境白天 可见光 云图 、昼夜红外云图和水汽分布图;收集和转发气象、海洋、水文等观测数据;监测 太阳 X射线和空间 粒子辐射 数据等。 卫星 重1.39吨,在轨采用 自旋 稳定方式,用户为 中国气象局 。

中国于2004年10月19日和2006年12月8日发射的“ 风云二号 ”04星、05星,实现了我国气象 卫星 双星 组网运行观测,目前两颗卫星工作状况良好。

这次发射升空的06星,是04星、05业务星的在轨备份星和接替星,它的成功发射,可增强风云气象卫星在轨连续、稳定运行的可靠性,为我国及周边国家天气观测、 气象预报 和减灾防灾发挥重要作用。同时,对加强我国与国际气象组织的合作,提高我国在气象领域的国际地位具有重要意义。

用于发射的长征三号甲 运载火箭 ,是由 中国航天科技集团 所属 中国运载火箭技术研究院 为主研制。这次发射是 长征 系列运载火箭的第115次飞行。

“ 风云一号气象卫星 ”和 风云二号气象卫星 的发射成功,结束了我国气象预报卫星数据长期依赖国外卫星的历史。到2007年底,我国已成功发射了4颗 极轨气象卫星 和3颗静止轨道气象卫星,成为继 美国 和 苏联 / 俄罗斯 后第三个拥有极轨道和静止轨道两个系列气象卫星的国家。

“风云”气象卫星的业务化应用,为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海、环保等领域提供了大量的公益性和专业性服务,已被世界气象卫星组织纳入国际业务应用气象卫星序列,成为全球 天基 综合观测系统的重要组成部分,为世界各国用户提供服务。

风云3号

风云3号 “ 风云三号 ”是中国新一代 极轨气象卫星 , 世界气象组织 已将其纳入

新一代世界 极轨气象卫星 网。该星具有广阔的应用前景,将在监测大范围自然灾害和 生态环境 ,研究全球环境变化、气候变化规律和减灾防灾等方面发挥重要作用。同时,也可为航空、航海等部门提供全球气象信息。

风云三号 卫星 是极轨卫星,每天会对全球扫描2次,每次 扫描宽度 为2900公里,具有全球性。由于 风云三号 上携带着多达11种有效载荷和90多种探测通道,可以不分白天黑夜,对任何气象环境进行探测。 风云三号气象卫星 携带有垂直探测仪,可以对地面上空30多公里的范围形成立体的彩色图像,从而大大增强了 气象预报 的精细化和准确度。

创造多项第一

2000年9月,国家批准风云三号卫星立项。风云三号卫星是中国自主研制并达到国际先进水平的新一代 极轨气象卫星 ,它创造了诸多第一。

星载有效载荷数量第一:它采用新型 卫星 平台,装载着11台高性能的有效载荷探测仪器,在国内卫星上是首次。

单机活动部件数量第一:它的20台单机有活动部件35个,是国内 卫星活动 部件最多的。

气象卫星观测功能第一:它的 遥感 仪器观测谱段从真空 紫外线 、紫外线、 可见光 线、 红外线 一直到 微波 频段样样齐全,既有光学遥感,又有 微波遥感 ,能实现全天候、全天时、多光谱、三维、定量探测,与欧美新一代气象卫星处于同一发展水平。

报道说,风云三号卫星发射成功后,最长3周后就可完全投入使用,它不仅为北京 奥运会 会提供更加精细化的气象服务,还将使中国的中期数字化 气象预报 成为可能。

装载11台有效载荷

风云三号气象卫星 卫星 质量为2298.5 千克 ,将采用三轴稳定姿态控制方式。它是瞄准国际先进技术水平而设计的卫星,技术含量高、系统复杂、研制难度大,是国内目前投资最大、功能最强的对地观测卫星。风云三号卫星装载有扫描辐射计、红外 分光计 、 微波 温度计、微波 湿度计 、中 分辨率 光谱成像仪、微波成像仪、紫外 臭氧 总量探测仪、紫外臭氧垂直探测仪、 地球 辐射探测仪、 太阳 辐射监测仪和空间环境监测仪等11台有效载荷。

正式业务运行

2022年12月1日,经过6个月的业务试运行和2022年汛期台风、暴雨、 强对流天气 的“实战”考验, 风云三号气象卫星 E星及其地面应用系统正式业务运行。

风云4号

发射

2016年12月11日,搭载 风云四号 卫星 的 运载火箭 在 西昌卫星发射中心 点火升空。当日零时11分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射风云四号卫星。风云四号卫星工程由 国防科工局 负责工程组织实施, 中国航天科技集团 上海航天技术研究院、 中国运载火箭技术研究院 分别负责风云四号卫星、长征三号乙火箭研制。 风云四号 卫星 是中国静止轨道气象卫星从第一代( 风云二号气象卫星 )向第二代跨越的首发星,也是中国首颗 地球同步轨道 三轴稳定定量遥感卫星。该 卫星 首次使用了全新研制的SAST5000平台,设计寿命7年,成功突破了代表国际前沿的高精度图像定位与配准、微振动测量与抑制等多项核心关键技术,装载四种先进有效载荷,整体性能达到国际先进水平。

简介

风云四号气象卫星 的前期论证从上世纪90年代开始,是我国第二代 静止气象卫星 ,主要发展目标是:卫星姿态稳定方式为三轴稳定,提高观测的时间 分辨率 和区域机动探测能力;提高扫描成像仪性能,以加强中小尺度天气系统的监测能力;发展大气垂直探测和 微波 探测,解决高轨三维遥感;发展极紫外和X射线 太阳 观测,加强空间天气监测预警。 风云四号 卫星 计划发展光学和微波两种类型的卫星。

据悉,经过多次论证,多通道可见光红外扫描成像仪和红外高光谱探测仪(干涉式大气垂直探测仪)以及星地相关技术的科技攻关,已取得了较大进展。

我国幅员辽阔,国土东西跨度超过60度,随着我国资源和安全对信息区域扩大的需求,光学星按照东、西 双星 进行空间轨道布局(双星运行),西部星观测区域覆盖我国西部、 印度洋 、 红海 和 中东 地区并西接 欧洲 ,东部星观测区域覆盖我国中东部、扩大到广大 太平洋 地区。微波 探测卫星 单星运行,定点在在能覆盖我国国土为主的最佳空间轨道位置。光学 卫星 将在“十一五”期间完成型号立项,并进入研制,在“十二五”发射试验卫星,完成对试验卫星的评估和明确业务卫星技术状态,“十三五”发射 风云四号气象卫星 业务卫星并接替 风云二号气象卫星 业务的任务。

“风云四号”是第二代 静止气象卫星 ,由上海航天局的“风云二号”总设计师 李卿 领衔设计,充分考虑海洋、农业、林业、水利以及环境、空间科学等领域的需求,以实现综合利用。据透露,“风云四号” 卫星 主要探测仪器为10通道二维扫描成像仪、干涉型大气垂直 探测器 、闪电成像仪、 CCD相机 和 地球 辐射收支仪, 地球 圆盘图成像时间为15分钟。

我国一贯高度重视和支持气象卫星,目前已经制定了《“十一五”和2020年前我国气象卫星发展规划》。根据这个规划,目前,我们正在研制和发展下一代的 静止气象卫星 风云四号气象卫星 。风云四号静止气象卫星的研制,完全瞄准国际先进水平,和欧美同步,从时间上来讲,如果我们抓得紧的话,甚至有可能先搞出来。此外,我们还在进行一些专门的气象 探测卫星 的预先研究。我预期,在不远的将来,我国的气象 卫星 技术和水平将实现更大的突破和跨越。

正式业务运行

2022年12月1日,经过6个月的业务试运行和2022年汛期台风、暴雨、 强对流天气 的“实战”考验, 风云四号 B星及其地面应用系统正式业务运行。

风云五号

2022年11月消息, 中国已启动第三代风云低轨气象 卫星 ——风云五号的预研工作,正在开展新一代卫星技术攻关。

国际影响

随着中国静止和 极轨气象卫星 的相继成功发射,特别是“十五”期间 风云一号气象卫星 C/D极轨业务气象卫星和 风云二号气象卫星 C 静止气象卫星 相继投入业务使用。 中国 气象 卫星 在国际上的影响日益崛起,发挥的作用日益显著。从2000年开始,在 世界气象组织 的正式 出版物 中,将中国的 风云一号 和 风云二号气象卫星 列入全球气象卫星业务观测系统;大量国际用户直接接收或利用中国的风云气象卫星资料。

风云一号C星由于突破了寿命难关,引起广泛的国际关注。 美国 通过中-美气象双边合作渠道,在中国的支持下,于2001年初在美国 阿拉斯加州 和 威斯康星州 分别建立了两个风云卫星资料接收系统; 欧洲 、美洲、 亚洲 和澳洲已经有众多的气象和环境部门、单位、大学和科研院所接收和利用 风云一号气象卫星 数据。

澳大利亚 、 日本 、 新加坡 、 马来西亚 、 菲律宾 、 韩国 、 朝鲜 、 伊朗 、 阿曼 、 新西兰 等国家和中国香港和 澳门特别行政区 都在不同程度地接收和利用 风云二号气象卫星 数据。 美国 在澳大利亚南部专门建立了 风云二号 接收系统,将实时收到的数据经夏威夷中转传输到美国存档并进行全球拼图应用; 欧洲 气象卫星组织通过设在澳大利亚的接收站,将风云二号卫星数据中继传输到法国卫星气象中心; 香港天文台 则将每天收到的风云二号卫星数据通过其网站公布。 世界气象组织 主席、 澳大利亚气象局 局长齐尔曼博士对风云 卫星 对周边国家和全世界的重要贡献以及数据公开的政策给予了高度的评价。

接收系统

2006年3月24日,中国政府正式向《 亚太空间合作组织 公约》七个签署国赠送了风云气象卫星数据广播接收系统。这是继2005年10月七国签署《公约》之后, 亚太空间合作组织 迈向正式成立的又一个重要里程碑。

国家航天局 副局长罗格和 中国气象局 局长 秦大河 出席了赠送仪式,并代表中国政府向孟加拉、 印度尼西亚 、 伊朗 、蒙古、 巴基斯坦 、 秘鲁 、 泰国 七个签署国分别赠送了设备。

七国驻华大使先后对中国政府的捐赠表示了感谢,并对中国在空间科技和应用领域所取得的突出成就表示赞赏,称《公约》签署国已经从该组织框架内的合作活动中受益。

国际先进水平

2007年1月12日,当中国气象局成功获取了 风云二号气象卫星 D气象 卫星 的第一套图像后,专家评价,中国风云气象卫星研制能力已达到了国际先进水平。至此,中国已成功发射8颗气象卫星。D星与目前正处于业务运行的风云二号C气象卫星共同实现在轨备份,从而使中国具备了双星组网观测能力。 中国气象局 局长 秦大河 表示,将进一步提高气象 卫星 的应用和服务水平,积极拓展卫星的应用和服务领域,努力做好卫星数据的共享。

双星 观测范围西扩近20个经度,可为 奥运 气象服务提供保障

在距 地球 约36000公里的 赤道 上空,D星与C星俯瞰 神舟飞船 大地。中国气象局专家表示,D星投入业务运行后,将与C星一起,形成对中国范围最高达15分钟一次的连续观测,观测范围向西扩展了近20个经度。双星组网观测不仅进一步扩大观测区域和实现重大灾害天气的短时间高频次监测,还将实现重点区域的立体成像,从而能够最大限度地减少灾害性天气所造成的损失。

中国气象局 国家卫星气象中心 主任杨军说, 2008年北京奥运会 期间,D星将达到最佳状态,可为奥运气象服务提供坚实的保障。

填补气象资料空白更早发现灾害天气

中国处于中纬度西风带,从 西伯利亚地区 南下的冷空气和从 印度洋 北上的 暖湿气流 都对我国天气有显著影响。专家说,D星观测资料将填补印度洋西部的资料空白区,极大地改进夏季季风的预报。在 风云二号气象卫星 未形成业务状态前,我国广大的中西部地区长期以来没有稳定的静止气象资料源。

D星投入业务运行后,对未来天气系统的监视范围将扩大至 非洲 东部至 红海 一带,可以更早地发现灾害性天气系统,提高预报时效。而 双星 对我国范围高频次的连续观测,可以有效地监视预警台风、暴雨、强对流等灾害性天气系统的发生、发展和强度变化。

风云家族日益壮大还将发射多颗气象 卫星

风云二号D气象 卫星 于2006年12月8日在中国 西昌卫星发射中心 成功发射,观测范围涵盖了整个 亚洲 大陆、 印度洋 及西 太平洋 ,卫星由 中国航天科技集团 负责研制。 风云二号气象卫星 地面应用系统由 中国气象局 负责建设,中国具有完全自主 知识产权 。

中国于上世纪70年代初开始研制自己的气象卫星,并于1988年成功发射了第一颗气象卫星“ 风云一号气象卫星 ”。随着D星的成功发射,我国已将8颗气象卫星成功送入太空。其中包括4颗风云一号 极轨气象卫星 和4颗风云二号静止轨道气象卫星。

杨军透露,未来几年内,我国还将陆续发射“ 风云二号 ”E星、F星、G星、H星。2008年前,将发射第一颗 风云三号气象卫星 ;“ 风云四号气象卫星 ”系列气象卫星也将在“十一五”期间进入型号工程立项。

卫星 资料和产品共享造福周边国家及世界

中国气象局 正在积极做好卫星资料和产品的共享工作,建立了风云气象卫星数据广播系统,并和 国家航天局 共同向“ 亚太空间合作组织 ”签约国赠送了风云气象卫星数据广播系统接收站,使得风云气象卫星数据造福区域各国。

目前,中国气象 卫星 在国际上发挥的作用日益显著。大量国际用户直接接收或利用我国的风云气象 卫星 资料。 世界气象组织 主席齐尔曼博士曾对中国风云卫星在周边国家和全世界的重要贡献以及数据公开的政策给予高度评价。

技术特色

总体来讲,在一些基础性、关键性基础上,中国和国际先进水平相比仍然有些差距,但是 风云二号气象卫星 有中国的特色,在许多地方做的令世界同行侧目。所以它获得国家科技进步 一等奖 也是当之无愧的。

归结起来来说,有五个方面能够体现风云二号的技术特色:

第一,先进的静止轨道观测的技术。静止轨道距离 地球 有35800公里,在这么远的地方获得高清晰图象,技术上是有相当难度的。所以它的第一个技术特点就是星上的观测仪器,有5个通道,就是可以同时获取5张图。

第二, 卫星 总体设计技术。风云二号的图象质量是非常好的,为了保证高质量的图象,卫星设计做了大量的工作,包括星上怎么提供能源,怎么样控制好卫星的姿态,怎么样保证星上数据处理和下发等等。

第三,星地一体化实现了高精度的图象定位。一般网友对这个可能不是很了解,遥感卫星要实现对 地球 的图象精确定位是比较难的事情,尤其是 静止轨道卫星 ,这么远,我们实现了图象定位准确度“像元级”。定位准的好处有:1.对发生灾害位置的估计就会减少误差。2.会使连续动画保持稳定。

第四, 风云二号气象卫星 最大的亮点,就是我们做的定量应用比较有特色,有些应用技术也是国际同行公认的。在处理风云二号观测到的数据时形成了各种各样定量的产品,用这样一些观测数据可以反演出各种大气物理参数。比如风场、云参数、 降水 信息等。

第五,星地系统实现了稳定业务运行。气象 卫星 要求观测是连续的,卫星一旦停止工作,就会给 天气预报 、灾害监测造成严重影响。风云二号星地系统实现了一年365天、每天24小时连续运行。

社会效益

风云二号气象卫星 的效益首先体现在重大的灾害性天气过程以及重大的气象自然灾害监测方面,发挥了非常特殊的作用。2006年至2008年这三年过程中,据统计,影响我国的台风72个,其中有23个台风是登陆的,所有的这些台风风云二号一个都没有漏过。比如2005年登陆我国的 超强台风 “ 海棠 ”,2006年超强台风“ 桑美 ”以及2007年超强台风“罗莎”的监测预报过程中 风云二号卫星 都发挥了功不可没的作用。

风云二号卫星对暴雨、沙尘暴、大雾、草原和 森林火灾 等也有很强的监测能力。比如2007年的江淮暴雨,由于持续暴雨最后作出了在安徽 王家坝镇 分洪的决策,在这个过程中从国务院领导到当地政府,以及 中国气象局 领导都高度重视,迫切需要了解天气的实况过程以及预报结果,关键时刻 风云二号气象卫星 提供的资料发挥了很好的作用。再举个例子,2006年 黑龙江省 和内蒙的森林草原大火, 风云二号卫星 不仅提供了持续不断的动态火情监测产品,还提供了人工影响天气作业的天气分析产品,为最终扑灭大火立下了汗马功劳。

说社会效益,现在电视观众每天都能通过各种电视节目收视到风云二号的云图,通过云图来了解天气形势,比如今天晚上肯定会有台风“浣熊”的预报。这既是对百姓的服务,同时也是宣传和普及气象知识,增强公众对自然灾害防御的意识有很重要的价值。当然,它的社会效益远远不限于如此,除了在气象防灾减灾应用上。国内的民航、交通、农业、 渔业 、水利、电力、林业、军队等很多部门都在利用 风云二号气象卫星 的资料。举个例子,风云二号有大雾的监测能力,交通部门就很需要这方面的资料。类似这样的例子有很多。所以, 风云二号卫星 的投入产出比是很高的,效益巨大。

国际地位

风云二号 卫星 系统从整体上讲,与国际上目前正在使用的 静止气象卫星 技术水平是相当的。尽管在一些基础性和关键技术上,中国仍然有一定的差距,但是中国在某些方面也比其他国家做的好,同时,中国赶超的势头和进步的速度是最快的,这是不争的事实,国际公认。中国在较短的时间内达到了国际在轨 卫星 同等的水平,这给中国在气象领域赢得了尊重。

风云二号气象卫星 在全球气象卫星观测网中占有重要的位置,在整个东亚这块,特别是 印度洋 、 青藏高原 的卫星观测过去是一个很薄弱的区域。中国 风云二号 卫星定位于东经105度,其位置决定了它是整个 地球 观测系统中不可或缺的一部分,它获得的观测资料对国际的气象界乃至 地球 科学界都是一个贡献。在 世界气象组织 的空间计划中, 风云二号卫星 被列为骨干业务卫星,承担为全球天气和气候观测的义务。在上个世纪我国的气象 卫星 应用主要依靠国外的卫星资料,现在不仅有自主卫星,还对外快进行资料共享和数据服务,用通俗的话说就是从过去使用人家的变成现在人家使用我们的,这体现了非常大的变化,这也奠定了中国在世界气象组织的地位。

国际上越来越多的国家和地区使用 风云二号气象卫星 卫星资料,评价也很积极,比如 澳大利亚 、 日本 、 美国 、 欧洲 以及东南亚的一些国家,包括我们国家的香港、澳门、台湾地区都在用风云二号的卫星资料。

双星 观测优势

继2004年10月19日发射了C星之后,时隔2年,在2006年12月8日又发射了风云二号D星。这两个 卫星 对气象观测而言,就像人的两个眼睛,那在天上有一个卫星不行吗,干吗还要搞两个卫星?两个星观测的优势有两点:

首先,是在轨卫星由于它的不可维护性,风险较大,难免有在轨故障或者失效,但是组织一颗卫星发射需要很长时间。如果天上就一颗星,它突然坏了,那气象业务就中断了。所以双星的第一个作用是实现在轨备份,确保气象业务不中断。

第二,两颗星可以同时观测,并不是冷备份,是一种热备份的概念。同时观测的好处是:从空间上,可以扩大监测范围。从时间角度,每一颗 卫星 每半小时观测一次 地球 ,如果把半小时错开,比如这颗卫星10点30开始观测,下颗卫星是10点45开始观测,这样使时间间隔每次观测缩短到15分钟,这样重叠区域地方,每隔15分钟就可以看到天气过程。通过实际的工作表明, 双星 15分钟的加密观测对 气象预报 有十分明显的作用,因为很多中小尺度的天气系统,发展非常快,特别是汛期,观测时间间隔过长会漏掉这些重要的天气过程。比如有些局地的强降雨持续时间只有十几分钟,双星观测后这些过程我们可以更好地捕捉到。双星重叠区动画技术,做的非常出色,是 风云二号气象卫星 应用的一个亮点。

获得荣誉

2018年12月,获得第五届 中国工业大奖 。

参考资料

  1. 李克强对风云气象卫星事业50周年作出重要批示 中国政府网 2022-01-22
  2. 最近太阳不平静,我国风云卫星和NASA捕捉到太阳耀斑爆发 今日头条 2022-04-02
  3. 风云三号 中国气象局 2015-08-09
  4. 两颗气象卫星“转正”,风云三号E星、风云四号B星正式业务运行 今日头条 2022-12-01
  5. 中国已启动第三代低轨气象卫星风云五号预研工作 现正开展技术攻关 今日头条-中国新闻网 2022-11-07
  6. 第五届中国工业大奖公告 新浪 2018-12-10