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风云四号气象卫星

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[[File:风云1.jpg|缩略图|right|[http://www.dview.cn/kindsoft-kindeditor-4608197/attached/image/20180504/20180504100908_4172.jpg 原图链接][http://www.dview.cn/xwzx_zz_2210.html 来自数字空间]]]
'''风云四号卫星'''是 [[中 ]] 静止轨道气象卫星从第一代(风云二号)向第二代跨越的首发星,也是 国首颗地球同步轨道三轴稳定定量遥感卫星,使用全新研制的SAST5000平台,设计寿命7年。卫星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20余项核心关键技术,装载四种先进有效载荷,整体性能达到国际先进水平。2016年12月11日0时11分 , 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。风云四号卫星实现了 国静止轨道气象卫星升级换代和技术跨越,将对 国及周边地区的大气、云层和空间环境进行高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率的观测,大幅提高天气预报和气候预测能力。中国新一代静止轨道气象卫星风云四号2017年9月25日正式交付用户投入使用,标志着中国静止轨道气象卫星观测系统实现了更新换代。<ref>[http://www.gov.cn/ztzl/fyeh/content_463654.htm 风云四号气象卫星], 中央政府门户网站, 2006-12-07</ref>
==简介==
风云四号气象卫星是 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。
国幅员辽阔,国土东西跨度超过60度,随着 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 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 国中东部、扩大到广大太平洋地区。
==研制历程==
风云四号的前期论证从20世纪90年代就已经开始了。“十五”期间,有关部门已经开始进行风云4号关键技术预先研究,自2010年3月立项以来,中国航天科技集团公司承担研制的风云四号卫星受到了重量、功耗、寿命、环境等因素的制约,卫星各分系统、各单机研制单位在卫星初样研制阶段的基础上不断优化方案、不断改进设计,已突破图像导航与配准技术、微振动测量与抑制技术等制约 国高轨高精度遥感卫星平台性能的多项关键技术,为 国高轨高精度遥感卫星的跨越式发展奠定了坚实基础。<ref>[http://weapon.huanqiu.com/fy_4 风云四号气象卫星], 环球网军事, </ref>
==卫星用途==
——“二”代静止轨道气象卫星。
国气象卫星有极轨和静止轨道两个序列。目前,极轨气象卫星方面,新一代的风云三号卫星已全面取代风云一号卫星;静止轨道气象卫星中,风云二号首星发射距今已有19年,作为第二代静止轨道气象卫星的首发星,风云四号为 国静止轨道气象卫星的升级换代吹响号角。
——“一”个太阳翼。
为了使 [[ 卫星 ]] 上的红外探测仪不受 [[ 太阳帆板 ]] 上产生红外辐射反射的影响,风云四号采用了单 [[ 太阳翼 ]] 的设计,保证卫星定标精度。
==成功发射==
00时11分04秒,伴随着地动山摇般的轰鸣声,火箭烈焰喷涌、腾空而起,划破墨色长空,向着遥远的苍穹进发。
风云四号01星是 国首颗静止轨道上三轴稳定的定量遥感卫星,代表着当今气象卫星最先进水平,在多方面实现了重大技术突破。
与目前业务运行的风云二号卫星相比,风云四号01星配备的扫描成像辐射计可见光通道最高空间分辨率由1.25公里提高到500米;时间分辨率提高1倍,可每15分钟对东半球扫描一次,最快每1分钟生成一次区域观测图像。
一是可以更加精确的开展天气监测与预报预警、数值预报、气候监测。风云四号静止气象卫星高时空分辨率成像资料、闪电监测资料、大气三维温湿度探测资料和空间天气监测资料将在天气监测与预报、气象防灾减灾、应对气候变化、生态环境监测、航空和空间天气等领域得到广泛应用。如对台风分析和预报方面,能够3每分钟对台风区域进行观测,高频次观测可提供台风云结构及其演变的精细化动态信息,特别是对台风眼区的监测,可弥补目前在轨卫星云图分辨率和时间分辨率不够高的缺点,为台风定位、定强提供更可靠更精细的观测资料。
二是对灾害及环境监测、人工影响天气、支持大气科学前沿性探索、空间天气研究提高有力支持。风云四号静止轨道气象卫星的研制与发射,对满足 国日益增长的天气预报、气侯预测和环境监测等方面的迫切需求,保证 国静止轨道气象卫星在轨业务运行和应用服务的连续性,迅速提升 国在实时、动态气象观测方面的能力。
三是将进一步拓展国际合作,促进开放共享。风云四号卫星的成功发射,将对有助于提高 国气象卫星全球观测能力,为全球观测系统的发展做出应用的贡献,同时为“ [[ 一带一路 ]] ”国家战略的实施提供强有力的支持,显着提升 国参与全球竞争的能力,增加 国在相关国际活动中的话语权。
==重大突破==
2.国内比较。风云四号卫星与风云二号卫星相比,一是实现了自旋平台到三轴稳定平台,二是从单一载荷到多载荷的转变,三是扫描辐射计也从5通道增加到14通道,覆盖3个可见光和11个短波红外、中波红外和长波红外等波段,通道数量提升近3倍,四是成像时间分辨率提高一倍,单星即可完成风云二号双星组网才能实现的15分钟全圆盘成像,区域观测能力超过风云二号,只需3分钟。
3.国外比较。风云四号卫星与日本、美国2016年最新发射的葵花九号卫星、GOES-R卫星及欧洲正在研制的MTG等均属于新一代静止轨道气象卫星。与之相比,具有如下特点:一是扫描辐射计技术指标与美国刚刚发射的GOSE-R相当。同时,星上辐射定标精度达到1K、灵敏度0.1K,也就是说,卫星对地面温度的测量误差小于1℃,只要发生0.1℃的变化就能感知出来。此外,卫星全圆盘成像时间15分钟,1000×1000公里区域观测能力3分钟,与欧美新一代静止轨道气象卫星相当。二是最新研制的干涉式大气垂直探测仪是国际首次发射。探测仪的探测通道达1700个,可在垂直方向上对大气结构实现高精度定量探测,大大提高了气象观测的能力。三是干涉式大气垂直探测仪和多通道扫描成像辐射计两台大型仪器载荷是国际首次集于一颗卫星。两台载荷均装有较大惯量的运动部件,同时工作时将对卫星平台产生扰动,国外为满足成像质量要求,分别装在两颗卫星上实现成像观测和垂直探测,风云四号卫星平台通过采用图像配准与导航系统和整星隔震系统,解决了世界性难题,实现了两台载荷同时工作,达到国际领先水平。四是 国自主研制的闪电成像仪首次在轨应用,填补国内空白。一秒钟可以拍摄500张闪电图,探测区域范围内的闪电频次和强度,这可以用来实现对强对流天气的监测与跟踪,提供闪电灾害预警,这也是国内首次应用。<ref>[http://whkj.rmzxb.com.cn/c/2017-09-26/1815598.shtml 风云四号交付使用 国气象卫星实现升级换代], 人民政协网, 2017-09-26</ref>
==风云家族==
1969年[[周恩来]]总理指示:“要搞我们自己的气象卫星。”1977年,风云一号卫星开始研制,拉开了 国风云系列气象卫星发展的帷幕。
经过近40年发展, 国成功发射了4颗风云一号、 7颗风云二号、3颗风云三号卫星,形成极轨气象卫星和静止轨道气象卫星两大系列。极轨卫星围绕南北极跨越赤道飞行,主要用于天气预报、生态、环境监测以及气候变化研究。
风云卫星是 国自主研发的系列气象遥感卫星,经过几十年来气象科技工作者和航天科技工作者的不懈努力,风云系列卫星走过了从无到有、从小到大、从弱到强的发展之路,现已成为全球对地观测业务卫星序列中的重要成员并步入了国际气象卫星的先进行列。
迄今为止, 国已成功发射了14颗气象卫星,其中7颗卫星在轨运行,实现了极轨气象卫星升级换代和上、下午星组网观测,形成了静止气象卫星“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的业务运行格局。
到2025年 国规划了14颗大气观测卫星,包括风云二号卫星1颗,风云三号卫星4颗,风云四号卫星3颗,降水测量雷达卫星2颗,晨昏轨道卫星、静止轨道微波探测卫星、高精度温室气体综合探测卫星、大气环境监测卫星各1颗。
==正式投入使用==
==后续展望==
中国气象局在《 国气象卫星及其应用发展规划(2011-2020)》提出 国气象卫星后续发展需求,2015年10月,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》正式发布,规划明确气象事业紧密相关的有13颗卫星,其中全新研制的有大气环境监测星、陆地生态系统碳监测卫星和静止轨道微波探测星,确保后续业务运行的有3颗风云三号卫星,2颗风云四号卫星,1颗晨昏轨道气候卫星,2颗降水测量雷达卫星,1颗高精度温室气体探测卫星和1颗高光谱卫星。
(一)静止轨道微波探测卫星。将静止轨道遥感探测的高时效性优势和微波对云雨大气独具的穿透性探测能力相结合,有力提升对快速变化的台风、暴雨等灾害性天气系统的监测预警能力,成功发射后将与风云四号静止轨道气象卫星组网运行,将大幅度增强 国对天气预报,尤其是对降雨预报、气候预测、自然环境和自然灾害监测的能力。
(二)降水雷达测量卫星。实现主动降水测量与被动微波和光学成像遥感相结合,实现降水和云雨大气参数遥感探测,获取融化层高度和厚度信息,为提高降水数值预报的准确率,优化云微物理参数化方案提高支撑。
中国气象报评论员
12月11日凌晨,代表当今世界气象卫星最先进水平的“风云四号”01星成功发射,这标志着 国静止轨道气象卫星升级换代正式拉开序幕。
这是一颗“争气星”!从提出设想,到成功发射,历经21年,是 国历史上投资最多、研制时间最长、技术难度最大的对地遥感卫星。回望“风云四号”的发展史,不难看出,这是一段自力更生的历史、一段攻坚克难的历史、一段精益求精的历史。卫星气象科技工作者从顶层设计之初就对标先进,提出领先国际、跨越发展的更高要求。但以当时的科技实力与水平,攻关团队面临的困难相当大。21年来,许许多多卫星气象科技工作者从青年到中年,从黑发到白发,有过迷茫,有过困惑,有过质疑,但他们与其他兄弟部门通力合作,迎难而上,破解一个个难题,一次次从挫折中起步,从失败中出发,坚定不移、久久为功,终于使 国的气象卫星实现了跨越式发展,达到了当代国际先进水平。中国工程院院士许健民自豪地说,卫星、地面系统、硬件、软件等全部为自主研制,国际同行普遍认可中国气象卫星取得的巨大成就。
这是一件大国重器!“风云四号”是 国首颗静止轨道三轴稳定的定量遥感卫星,在多方面实现了重大技术突破:搭载的扫描成像辐射计可见光通道最高空间分辨率由1.25公里提高到500米,时间分辨率提高1倍,可每15分钟对东半球扫描一次,最快每1分钟生成一次区域观测图像;在世界上首次实现静止轨道高光谱大气垂直观测,观测能力是现有观测系统的上千倍,对于提升天气预报准确率和精细化水平有跨时代意义;搭载的闪电成像仪首次实现 国静止轨道闪电成像观测,能为强对流天气的监测和跟踪提供观测手段;解决了多仪器同时工作产生的相互干扰问题,在世界上首次实现对大气的多手段综合观测……
“风云四号”凝练并承载了 国科技创新成果,是 国国力、科技实力、经济实力进一步提升的象征,体现了气象卫星科学和技术的新进步。21年凝聚出的不仅是一颗卫星,更是那份以全球视野,准确判断科技突破方向,以科技带动事业发展的坚强决心;是敢为天下先,勇于挑战前沿科技,努力服务建设世界科技强国的坚定信心;是百折不挠,砥砺前行,誓要以毕生心血赶超先进、服务国家需求的坚韧初心。
壮哉!“风云四号”,大国重器!|quotewidth=40px}}
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