風雲二號衛星

風雲二號衛星

風雲二號衛星是中國自行研製的第一顆地球靜止軌道氣象衛星,與極地軌道氣象衛星相輔相成,構成中國氣象衛星套用體系。

基本信息

簡介

風雲二號衛星 風雲二號衛星

1997年6月10日我國成功的發射了靜止氣象衛星風雲二號A星,標誌著中國氣象衛星進入了一個新階段,使中國成為世界上3個同時擁有極軌氣象衛星和靜止氣象衛星的國家之一。風雲二號(FY-2)衛星是我國自行研製的自旋穩定的地球靜止軌道氣象衛星,可獲取白天可見光雲圖、晝夜紅外雲圖和水汽分布圖,對觀測區域實施多時次的頻繁觀測,在重大災害性氣候(颱風、洪水)預報中發揮者不可替代的作用。風雲二號衛星作為我國自行研製的第一代地球靜止軌道氣象衛星,預計將持續運行到2012年。

任務

風雲二號衛星是地球靜止軌道氣象衛星,位於36000公里高空“凝視”地球,具有很高的時間解析度,可以觀測到大氣中生命期為幾個小時的中小尺度天氣系統及其演變過程,對中小尺度天氣系統所造成的災害性天氣的動態監視具有獨特的優勢,對我國的防災減災具有特殊重要的意義。

風雲二號衛星提供了以我國中部經度為中心的三分之一個地球範圍內每小時一次的雲圖資料,這些雲圖資料填補了我國西部、西亞印度洋上的大範圍資料空白,大大地提高了我國天氣預報的時效,提高我國夏季季風進退的預報水平。提供的亞洲地區水汽圖像對於我國暴雨形成的診斷和預報也是十分有意義的。

風雲二號衛星在業務能力上有顯著提高,主要標誌是:

1、由01批衛星每天28個時次,提高到非汛期每天28個時次,汛期每天48個時次。

2、星載掃描輻射計從三個光譜通道增加到五個光譜通道;改善可見光光譜的觀測譜段;提高紅外通道的輻射解析度,量化等級從8比特提高到10比特,以改進各種定量產品的反演精度。

3、將模擬低解析度數據廣播(WEFAX)改為符合WMO建議標準的低速率數據廣播(LRIT)。

技術特色

風雲二號衛星傳回的氣象圖風雲二號衛星傳回的氣象圖

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。風雲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,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,風雲二號最大的亮點,就是定量套用比較有特色,有些套用技術也是國際同行公認的。在處理風雲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、雲參數、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。風雲二號星地系統實現了一年365天、每天24小時連續運行。

國際地位

風雲二號衛星 風雲二號衛星

風雲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。儘管在一些基礎性和關鍵技術上,仍然有一定的差距,但是在某些方面也比其他國家做的好,同時,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。在較短的時間內達到了國際在軌衛星同等的水平,這給國家在氣象領域贏得了尊重。

風雲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。我國風雲二號衛星定位於東經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畫中,風雲二號衛星被列為骨幹業務衛星,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套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,這也奠定了我國家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雲二號衛星資料,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、台灣地區都在用風雲二號的衛星資料。

社會效益 

風雲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,影響我國的颱風72個,其中有23個颱風是登入的,所有的這些颱風風雲二號一個都沒有漏過。比如2005年登入中國的超強颱風“海棠”,2006年超強颱風“桑美”以及2007年超強颱風“羅莎”的監測預報過程中風雲二號衛星都發揮了功不可沒的作用。

發射歷程

風雲二號系列靜止氣象衛星是我國第一代靜止氣象衛星,計畫發射5顆,即風雲二號A/B/C/D/E,兩顆試驗星(風雲二號A/B),三顆業務星(風雲二號C/D/E)。其中風雲二號A星於1997年6月10日發射成功,風雲二號B星於2000年6月25日發射成功,姿態均為自旋穩定,只有一個三通道掃描輻射計,設計壽命3年。從風雲二號C星起,掃描輻射計由三個通道增加到五個通道,在性能上較風雲二號A/B兩星有較大的改進與提高。風雲二號C星和D星已分別於2004年10月19日和2006年12月8日年發射。E星計畫於2009年發射。

風雲二號衛星既是高科技的產物,同時也是一個複雜的系統工程。涉及電子技術、光學技術、材料技術、關鍵的元器件技術,以及套用技術,其背後體現的是國家綜合科技實力,參與衛星、運載、測控、發射、套用五大系統的科技人員成千上萬,歷經20餘年,付出了極其艱苦的努力。

風雲二號A星發射之後,上天運行了3個月左右就開始出現一些故障,只能間歇性工作,每天工作6到8小時之後就要休息。B星發射上去之後,運行了不到8個月,星上有一個部件開始出毛病,衛星轉發下來的信號比正常情況下衰減很多,接收起來非常困難。前面兩顆星,大家搞了很多年,在氣象業務套用上都沒有達到預期的效果,最終沒有實現業務化。但這兩顆衛星在天上運行給我們積累了大量的經驗,包括空間環境,衛星運行的環境數據很多都是在衛星運行過程中逐漸暴露,然後科技人員經過分析研究和大量的地面模擬試驗,再拿出解決辦法。在兩顆星的基礎上,風雲二號C星做了256項大的技術改進,這些改進完全是在A星、B星失敗的基礎上總結出來的。完全可以說,風雲二號衛星的成功是一代人,甚至是兩代人、三代人艱苦努力,各部門通力合作的結果。

研製歷程

1997年6月10日。風雲二號A星在西昌衛星發射中心成功發射。

2000年6月25日,風雲二號B星在西昌衛星發射中心成功發射。

2004年10月19日,風雲二號C星在西昌衛星發射中心成功發射。

2006年12月8日,風雲二號D星在西昌衛星發射中心成功發射。

目前,風雲二號C星和風雲二號D星同時在軌運行。

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