补铁剂
陆风;张晓虎;陈博洋;刘辉;吴荣华;韩琦;冯小虎;李云;张志清
【摘 要】Fengyun 4A(FY-4A), the R&D mission for Chinese second-generation geostationary meteorological satellite series was successfully launched at 00:11 BST on December 14,2016 at Xichang Satellite Launch Center, southwest China''s Sichuan Province.From FY-4B, Chinese second-generation geostationary meteorological will be operational.To satisfy CMA weather forecast and service requirement toward 2020, the Advanced Geosynchronous Radiation Imager (AGRI) is one of the most important payload onboard the Chinese second-generation geostationary meteorological satellite.The AGRI will provide a significant advancement over the current FY-2 VISSR such as more spectral channels, faster imaging and higher spatial resolution.In this paper, the FY-4 working mode, channel setting and potential application are discussed.As FY-4A is under one year post launch test, which will end by December 2017, some test images of FY-4A are presented.%风云四号是中国新一代静止轨道气象系列卫星,该系列卫星的设计目的是满足中国气象局2020 年前后的业务应用和服务需求.风云四号系列的首发星为科研试验星,代号FY-4A,已于2016年12月14日在西昌卫星发射中心成功发射,从FY-4B开始,风云四号系列卫星将提供业务服务.成像仪是风云四号系列卫星的核心载荷之一,其成像性能比目前使用的风云二号系列卫星在时间空间分辨率、光谱通道等方面有显著提升.本文将就该仪器的工作特点、观测模式设置、光谱通道的选取和特点进行介绍,由于FY-4A卫星正在进行为期一年的在轨测试,本文还将展示在轨测试图像. 【期刊名称】《山东气象》
【年(卷),期】2017(037)002
【总页数】12页(P1-12)
【关键词】气象卫星;风云四号;成像;光谱通道;遥感
【作 者】陆风;张晓虎;陈博洋;刘辉;吴荣华;韩琦;冯小虎;李云;张志清
我眼中的冬天【作者单位】格兰杰因果关系国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气
象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081;国家卫星气象中心,北京 100081
【正文语种】中 文
【中图分类】P414.4
中国“风云”气象卫星包括两个系列，即太阳同步轨道气象卫星(又称极地轨道气象卫星)和地球静止轨道气象卫星(又称静止气象卫星)，通过二者的相互结合和补充，建立一套全面的气象卫星业务运行体系和相应的地面数据接收处理和应用系统，观测能力覆盖全球，以满足全国各部门的气象、环境观测和防灾减灾的需求，在国民经济建设和防灾减灾中发挥了重要作用。中国气象卫星是全球综合地球观测系统的重要成员，世界气象组织已将目前业务运行的中国气象卫星纳入全球业务应用气象卫星序列, 为区域乃至全球许多国家的经济发展做出了重要贡献。目前中国业务气象卫星包括第二代极轨气象卫星风云三号系列和中国第一代静止轨道气象卫星风云二号系列。
国际上，美国第一颗业务静止气象卫星GOES-1于1975年10月发射 ，目前美国静止轨道业务气象卫星系列已发展到第四代。GOES-1至GOES-3为第一代，装载了可见光红外自旋扫描辐射计(VISSR)；GOES-4至GOES-7为第二代，卫星姿态控制仍为自旋稳定，装载了可见光红外自旋扫描辐射计 (VISSR)和大气探测器 (VAS) ；GOES-8以后为第三代，该系列卫星的主要观测能力提升体现在卫星姿态控制改为三轴稳定，装载了成像仪和独立的大气垂直探测器。成像仪有 5个通道，垂直探测仪有19个通道 ，成像与垂直探测相互独立且同时进行。美国第四代气象卫星系列的第一颗卫星为GOES-16(GOES-R)，其主要观测仪器为16通道成像仪[1]，闪电成像仪器和空间天气监测仪器，已于2016年11月19日成功发射。
日本静止轨道气象卫星经历了三代。第一代为GMS系列，相当于美国第二代气象卫星，采用自旋稳定工作方式。第二代为MTSAT系列,采用三轴稳定工作方式，同时提供气象和航空管制服务。第三代为HIMWARI系列，是专用气象卫星，目前已经成功发射两颗，卫星主要观测仪器成像仪从美国购买，主要功能和性能与美国GOES-R卫星搭载的ABI成像仪相当[2]，具有16通道的成像能力。
欧盟的静止气象卫星也经历了三代，其第一颗静止轨道气象卫星Meteosat-1于1977年11月
发射。目前欧洲业务使用的是欧洲第二代静止气象卫星MSG系列，该系列卫星仍然采用自旋稳定工作方式，具有12个通道[3]。欧洲第三代静止轨道气象卫星正在研制，计划将分为成像系列(MTG-I)和探测系列(MTG-S)，成像系列卫星计划2018年发射，探测系列卫星计划于2022年以后发射。
光伏入户贺敏仁中国静止轨道气象卫星发展正处于从第一代向第二代升级的发展阶段，目前中国业务应用的静止轨道气象卫星风云二号系列是中国第一代静止气象卫星，已发射7颗，即风云二号A/B/C/D/E/F/G，前2颗是试验星(风云二号A/B)，5颗业务星(风云二号C/D/E/F/G)。其中风云二号A星于1997年6月10日发射成功，风云二号B星于2000年6月25日发射成功，姿态均采用自旋稳定工作方式，主要仪器是三通道扫描辐射计，设计寿命3年。从风云二号C星起，扫描辐射计的观测通道从3个通道增加到5个，仪器性能比试验星有较大改进与提高[4]。风云二号C星、D星、E星、F星和G星已分别于2004年10月19日、2006年12月8日、2008年12月23日、2012年1月13日和2014年12月31日发射。风云二号静止气象卫星的光谱通道选择，观测模式设计与日本GMS，美国第二代静止轨道气象卫星相当，进入21世纪以来，风云二号的观测要素、观测时效与业务应用需求间的差距越来越大，因此启动了中国新一代静止轨道气象卫星风云四号系列的研制，该系列的应用目标是面向2020年前后中
国气象局气象观测需求，卫星设计与美国最新一代气象卫星GOES-R系列相当[5-6]。通过应用需求牵引和技术进步，风云四号系列卫星全新设计了适合中国气象应用的卫星观测能力和仪器。由于风云四号气象卫星及地面应用系统均为全新研制，按照中国气象局和国防科工局批准的卫星及产品测试计划，FY-4A拟于2017年7月完成卫星及仪器性能测试，交付中国气象局；计划随后即开展地面系统和产品测试，2017年12月完成全部测试任务，具备投入业务服务能力。
风云四号系列是中国新一代静止气象卫星，风云四号卫星采用SAST5000平台，六面柱体结构，具有对地面积大、质心低等优点。采用单太阳电池翼方案，预留完整的一侧用作载荷辐射制冷器的散热面。采用三轴稳定姿态控制技术，与自旋稳定方式平台相比可显著提高对地观测效率，并为大气垂直探测和闪电观测提供必备条件。采用双总线体制，星务管理由低速1553B总线实现，载荷观测数据采用Space-Wire总线传输，配置灵活、可靠性高。卫星平台包括结构、热控、姿态轨道控制、推进、电源、测控、数管、总体电路、数传、转发、数据收集等分系统。风云四号卫星设计寿命7年，发射质量约5 400 kg。
FY-4A是中国第二代静止轨道气象卫星风云四号系列的首发星，于2016年12月11日成功发
射。标志着中国静止轨道气象卫星实现了从第一代(风云二号)向第二代(风云四号)的跨越。卫星设计寿命长达7年，由于FY-4A的观测仪器、应用系统和产品科学反演算法均自主发展，FY-4A被定位为科研实验卫星，通过这颗卫星的使用，全面测试中国第二代静止轨道气象卫星及应用技术。FY-4B开始，风云四号系列将进入业务卫星阶段，计划2020年前后，全面取代现役的风云二号系列业务气象卫星。图1列举了2020年前后国际气象卫星的分布图。
FY-4A装载了多种观测仪器，包括先进的静止轨道辐射成像仪(Advanced Geosynchronous Radiation Imager, AGRI)(以下简称成像仪)、干涉式大气垂直探测仪(Geostationary Interferometric Infrared Sounder，GIIRS)(以下简称探测仪)、闪电成像仪(Lightning Mapping Imager ，LMI)(以下简称闪电仪)和空间环境监测仪器包(Space Environment Package ，SEP)等。
相比现有风云二号静止卫星来说，FY-4A装载的多通道扫描成像辐射计和空间天气载荷显著提升了观测性能，其中多通道扫描成像辐射计的成像观测通道从5个扩展到14个，观测时效从半小时提高到15分钟，最高空间分辨率从1.25 km提高到500 m。与国际同类卫星相比，风云四号A星成像仪14个成像通道与国际水平相当。
