風雲三號氣象衛星

風雲三號氣象衛星

風雲三號氣象衛星是中國第二代極軌氣象衛星,目標是實現全球大氣和地球物理要素的全天候、多光譜和三維觀測,設計壽命5年,星上搭載了12台套遙感儀器,其中新增的全球導航衛星探測儀提升了全球大氣三維和垂直探測能力。

基本信息

概述

風雲三號氣象衛星風雲三號氣象衛星
為了滿足中國天氣預報、氣候預測和環境監測等方面的迫切需求,1994年將中國第二代極軌氣象衛星“風雲三號”列入航天技術“九五”規劃,加快了發展FY-3衛星的步伐,2000年11月國務院正式批准立項。

風雲三號(FY-3)氣象衛星是中國的第二代極軌氣象衛星,它是在FY-1氣象衛星技術基礎上的發展和提高,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,進一步提高雲區和地表特徵遙感能力,從而能夠獲取全球、全天候、三維、定量、多光譜的大氣、地表和海表特性參數。

套用範圍

1、為中期數值天氣預報提供全球均勻解析度的氣象參數。

2、研究全球變化包括氣候變化規律,為氣候預測提供各種氣象及地球物理參數。

3、監測大範圍自然災害和地表生態環境。

4、為各種專業活動(航空、航海等)提供全球任一地區的氣象信息,為軍事氣象保障服務。

主要技術參數

軌道參數

衛星軌道:近極地太陽同步軌道 

軌道標稱高度:836公里

軌道傾角:98.75°

入軌精度:半長軸偏差:|Δa|≤5公里

軌道傾角偏差:|Δi|≤0.12°

標稱軌道回歸周期為5.5天,設計範圍為4至10天

軌道偏心率:≤0.0015

交點地方時漂移:2年小於10分鐘 

衛星發射視窗:降交點地方時10:00~10:20或升交點地方時13:40~14:00
第一顆星:上午視窗。
衛星姿態 0
姿態穩定方式:三軸穩定
三軸指向精度:≤0.3° 
三軸測量精度:≤0.05°
三軸姿態穩定度:≤4×10-3°/s
衛星能源
太陽帆板對日定向跟蹤 
星上記時
記時方式:年日計數和日毫秒計數
記時單位:1毫秒
時間精度(星地總精度):小於20毫秒
數據記錄存儲
記錄除中解析度光譜成像儀外的其他遙感探測儀器全球探測資料;記錄中解析度成像光譜儀資料20分鐘。

資料傳輸

L波段實時傳輸信道(AHRPT)
格式標準:CCSDS推薦的AOS標準
原始數據率:約4.2Mbps(RS編碼後) 
載波頻率:L波段(1698-1710MHz) 

調製體制

EIRP:41dBm(EL=5°時)
全球範圍內實時傳送,並具有程控功能。
X波段實時傳輸信道(MPT)
格式標準:CCSDS推薦的AOS標準
原始數據率:約18.7Mbps(RS編碼後)
載波頻率:X波段(7750-7850MHz)
調製方式:QPSK
EIRP:46dBm(EL=5°時)

程控加密傳輸

X波段延時傳輸信道(DPT)
格式標準:CCSDS推薦的AOS標準
原始數據率:約93Mbps(RS編碼後)
載波頻率:X波段(8025-8400MHz)
調製方式:QPSK
EIRP:46dBm(EL=7°時)
國內接收站網延時回放。
觀測儀器技術指標

姿態保持方式

自鏇穩定,自鏇軸垂直軌道平面誤差<0.5°
自鏇速率
98±1轉/分(rpm),運行中可能提高為100rpm
姿態保持精度
≤ ± 0.5°
姿態測量精度
≤ ± 0.07°

姿態穩定度

短期:≤ 3.5 μrad/0.6秒
長期:≤ 35 μrad/30 分
S天線指向誤差
姿態保持方式
自鏇穩定,自鏇軸垂直軌道平面誤差 < 0.5°
風雲三號衛星裝載10個探測儀器
可見光紅外掃描輻射計
紅外分光計
微波溫度輻射計
微波濕度輻射計
中解析度光譜成像儀
微波成像儀
紫外臭氧探測器
地球輻射收支探測器 
太陽輻照度監測儀
空間環境監測器

特點和優勢

特點

第一,將實現對大氣的三維探測。因為衛星上攜帶有先進的微波探測儀器和紅外垂直探測儀,不光可以了解雲氣的表面特性,而且可以了解大氣溫度濕度的垂直結構分布,這對天氣預報特別是對數值預報有十分關鍵的作用。

第二,實現全球高解析度觀測。對全球氣候和自然災害監測有重要價值。風雲三號衛星有很強的的星上存儲能力,可以存儲全球觀測到的數據。同時,中國氣象局已經和瑞典進行合作,在北極地區建立了數據接收業務,可以獲取全球觀測資料,並傳輸到北京。

第三,實現了全天候和全天時工作。風雲三號衛星不受白天和黑夜的限制,也不受各種天氣狀況的影響,可以在各種條件下工作,提供24小時的觀測服務。這對遙感科技工作而言,是一個福音。

優勢

星載有效載荷數量第一:它採用新型衛星平台,裝載著11台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台單機有活動部件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於同一發展水平。

發射歷史

2013年9月23日,搭載第三顆“風雲三號”氣象衛星的運載火箭在太原衛星發射中心點火發射。2013年9月23日,搭載第三顆“風雲三號”氣象衛星的運載火箭在太原衛星發射中心點火發射。
2008年5月27日11時02分,中國首顆新一代極軌氣象衛星風雲三號在太原衛星發射中心發射升空。這顆裝載10餘種先進探測儀器的衛星升空後,將使中國氣象觀測能力得到質的飛躍。

2010年11月5日2時37分,中國在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭,成功將中國第二顆“風雲三號”氣象衛星送入太空。

2013年9月23日上午11時07分14秒,風雲三號03號衛星搭乘長征四號丙運載火箭騰空而起,直衝九霄。風雲三號03星經過在軌測試後,將投入業務運行,並接替A星作為我國太陽同步軌道天基氣象觀測的主業務衛星,與風雲三號B星共同組網進一步強化中國極軌氣象衛星上、下午星組網觀測的業務布局,中國全球觀測數據的時間解析度將從12小時提到6小時。

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