中国海洋遥感卫星.ppt

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1、中国海洋遥感卫星,风云卫星系列,风云卫星系列,中国早在二十世纪七十年代就开始发展我国的气象卫星，截止目前已发射了13颗气象卫星，分别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行，是继美国、俄罗斯之后第三个同时拥有极轨气象卫星和静止气象卫星的国家。风云卫星系列包括了两类气象卫星：“太阳同步轨道气象卫星”，又称极轨气象卫星，以及地球静止轨道气象卫星。,极轨气象卫星,1970年周恩来总理指出要搞我国自己的气象卫星，并亲自布置了相关任务，从此开始了我国极轨气象卫星的研制和发展工作。中国的极轨气象卫星可以分为第一代极轨气象卫星和第二代极轨气象卫星两种，也就是风云一号和风云三号系列。,风云一号气象卫星,风云一号气

2、象卫星于1977年形成总体初步方案，并全面开展研制工作。1985年10月，风云一号气象卫星工程被列入“七五”期间卫星型号发展的重点项目。FY-1卫星分为两个批次，各两颗星。01批的FY-1A星于1988年7月9日发射，FY-1B星于1990年9月3日发射。第二批卫星在01批星的基础上，改进了姿态控制系统的可靠性和扫描辐射计的性能，将5个通道增加到10个；甚高分辨率图像传输(HRPT)数传码速率相应提高一倍，由0.6654Mbps提高1.3308Mbps；星上装置了固态存储器，实现了延时图像传输(DPT)的数字化。这一系列的改进使02批星性能得到大幅度的提高，寿命都大大超过2年的设计寿命。02批

3、的FY-1C星于1999年5月10日发射，FY-1D星于2002年5月15日发射。目前，这四颗卫星均已停止运行。,风云一号气象卫星,FY-1A/B均为试验型气象卫星，获取的试验数据和运行经验为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。下面以FY-1C为例(FY-1D技术指标基本上与FY-1C相同)，介绍卫星主要技术指标：轨道类型：太阳同步轨道 轨道高度：863公里 轨道倾角：98.79 轨道偏心率：0.00188 轨道周期：102.332分钟 轨道回归周期：10.61天 卫星重量：950公斤 卫星平均功率：229瓦 星体尺寸：1.42m1.42m1.20m柱型六面体 太阳帆板：对称安装在星体外侧

4、，总长度为10.556米,风云一号气象卫星,FY-1卫星的遥感仪器为两台可见光、红外扫描辐射计，互为备份。主要特性为：扫描率：6条扫描线/秒 对地扫描角：55.4 星下点地面分辨率：1.1公里 数据量化等级：10比特 定标精度：可见光、近红外通道10%（反射率），红外通道1K（300K）通道：FY-1A/B星具有5个通道，波长为0.58-0.68、0.725-1.1、0.48-0.53、0.53-0.58、10.5-12.5(微米)。FY-1C/D星具有10个通道，波长为0.58-0.68、0.84-0.89、3.55-3.93、10.3-11.3、11.5-12.5、1.58-1.64、0.

5、43-0.46、0.48-0.53、0.53-0.58、0.900-0.965（微米）。,风云一号气象卫星,风云一号气象卫星,数据传输方式：FY-1A/B星的数传方式为：HRPT的码率为0.6654Mbps，工作频率为1670-1710MHz，信息格式与NOAA卫星基本相同；高分辨率图像传输（APT）和DPT为模拟信号。FY-1C/D星的数传方式为HRPT的码速率为1.3308Mbps，载波频率为1700.4MHz；DPT的码速率为1.3308Mbps，载波频率为1708.46MHz,可获取4个通道(通道1、2、4、5)、空间分辨率3.3公里的全球资料。,风云一号气象卫星,FY-1气象卫星也是

6、我国最先研制和发射的对地遥感应用卫星，解决了太阳同步轨道卫星的发射和精确入轨、长寿命的三轴稳定姿态卫星平台、高质量的可见和红外扫描辐射计、全球资料的星上存储和回放，对卫星的长期业务测控和管理、地面资料接收处理应用系统的建设和长期业务运行等一系列关键技术问题。现在，仍在许多应用领域发挥重要的作用。,风云三号气象卫星,风云三号（FY-3）气象卫星是我国的第二代极轨气象卫星，它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，在功能和技术上向前跨进了一大步，具有质的变化，具体要求是解决三维大气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、多光谱的

7、大气、地表和海表特性参数。FY-3气象卫星的应用目的包括四个方面：为中期数值天气预报提供全球均匀分辨率的气象参数。研究全球变化包括气候变化规律,为气候预测提供各种气象及地球物理参数。监测大范围自然灾害和地表生态环境。为各种专业活动(航空、航海等)提供全球任一地区的气象信息，为军事气象保障服务。,风云三号气象卫星,FY-3的研制和生产分为二个批次，01批共两颗卫星，FY-3A已经于2008年5月7日成功发射。FY-3B于2010年11月5日成功发射。02批星的FY-3C于2013年9月23日成功发射。FY-3卫星系列将应用15年左右。FY-3卫星的主要技术指标为：轨道类型：近极地太阳同步轨道 轨

8、道标称高度：836公里 轨道倾角：98.75 标称轨道回归周期为5.5天，设计范围为4至10天 轨道保持偏心率：0.0025 交点地方时漂移：2年小于15分钟 卫星发射窗口：降交点地方时10:00AM10:20AM或升交点地方时13:40PM14:00PM 姿态稳定方式：三轴稳定 三轴指向精度：0.3 三轴测量精度：0.05 三轴姿态稳定度：410-3/s 太阳能帆板自动对日进行定向跟踪。,风云三号气象卫星,FY-3A携带了11台探测仪，光谱通道达百余个，覆盖紫外、可见光、红外和微波波段的宽广范围，除对大气温度、湿度进行三维立体观测外，还可监测云、雨、O3分布、地表特征参数等。,风云三号气象卫

9、星,仪器的基本参数如下表：,风云三号气象卫星,风云三号气象卫星,风云三号气象卫星,风云三号气象卫星,风云三号气象卫星,FY-3A数据通过科学算法，可处理生成大气、海洋、陆表和空间环境四大类产品。这些产品分为三级，一级是卫星仪器观测资料经过地理定位和辐射定标后生成通道辐射亮度温度和反射率等产品，二级是在一级的基础上生成的地球大气物理参数，三级是在二级产品的基础上，进行统计平均后得到的结果。这些产品根据算法的成熟程度又分业务产品和试验产品，试验产品成熟后可转为业务产品。FY-3A大气探测资料，例如红外分光计、微波温度计、微波湿度计光谱通道辐射率在数值天气预报模式同化中的初步试验结果表明，不仅在南半

10、球有正效应，而且在北半球也有较明显效果。,风云三号气象卫星,FY-3A 2008年7月19日中分辨率光谱成像仪可见光通道4 km分辨率的全球影像镶嵌图，图中云系和地表清楚可辨。,风云三号气象卫星,从6月4日中分辨率光谱成像仪可见光通道250 m分辨率数据监测到加拿大北部班克斯、梅尔维尔等多岛地区的冰、雪覆盖分布(图a)可见，受气候影响海冰开裂和消融；陆面上有结冰和积雪，深蓝色为海水，岛屿之间是海冰覆盖；图3a右下方浅蓝色可能是较薄的海冰；尽管有冰雪覆盖，但水陆交界仍可辩。为便于分析，另附卫星监测区的地理位置。,风云三号气象卫星,静止气象卫星,从二十世纪八十年代中国开始研制地球静止气象卫星和地面

11、应用系统的设计与建设，第一代地球静止气象卫星定名为风云二号（FY-2）。中国第一颗地球静止气象卫星FY-2A于1997年6月10日，利用长征三号火箭在西昌卫星发射中心发射成功，6月17日定点于105E赤道上空，由此开始了我国地球静止气象卫星在轨运行的时代。中国地球静止气象卫星预定的定点位置有三个：105E、86.5E和123E，其中105E为业务卫星的定点位置，其他两个位置一般用于备分星或准备废弃卫星的位置。,静止气象卫星,按照目前确定的我国地球静止气象卫星的发展计划，中国第一代地球静止气象卫星将分为三个批次：01批卫星包括2颗星FY-2A和FY-2B，属于试验型地球静止气象卫星；02批有3颗

12、卫星FY-2C、FY-2D和FY-2E，为业务型地球静止气象卫星，相对01批卫星，02批卫星技术性能有较大改进，主要包括星载扫描辐射计由01批的三通道增加到5通道，若干主要技术指标也有所提高；02批增加了星上蓄电池供电能力，以保证卫星在春、秋分前后进入地影期间对全星供电，星上仪器不关机；,静止气象卫星,03批预计有3颗星FY-2F、FY-2G和FY-2H，卫星性能将在02批卫星的基础上有适当改进。增加03批卫星计划的主要目的是确保在轨运行的第一代地球静止气象卫星向第二代静止气象卫星实现连续、稳定的过渡。FY-2F已于2012年上半年发射。到目前为止，中国已成功发射6颗地球静止气象卫星，其中01

13、批2颗卫星FY-2A和FY-2B已停止工作，脱离了地球同步轨道。目前在轨运行并提供应用服务的是02批3颗卫星FY-2C、FY-2D、FY-2E和03批的1颗卫星FY-2F。分别于2004年10月19日2006年12月8日、2008年12月23日和2012年1月13日发射成功。,静止气象卫星,FY-2F是第四颗业务卫星，作用是获取白天可见光云图、昼夜红外云图和水气分布图，进行天气图传真广播，收集气象、水文和海洋等数据收集平台的气象监测数据，供国内外气象资料利用站接收利用，监测太阳活动和卫星所处轨道的空间环境，为卫星工程和空间环境科学研究提供监测数据。F星在应用上取得两项重要的进步：一是区域加密观

14、测大显身手，使我国对台风预报准确率达到国际先进水平；二是建立了在轨辐射定标的CIBLE方法。我国2013年对台风路径预报误差已小于90公里，超过日本、达到美国的先进水平。,静止气象卫星,F星扫描辐射计具有更加机动灵活的区域观测功能，实现了对台风、强对流天气的区域加密观测（六分钟取一幅图），取得了四项效果：1.可更及时观察台风运行情况；2.可观察到台风强度变化；3.可提前发布对台风定位点强度的信息；4.观测到较大尺寸环流温度变化。国家卫星气象中心在F星在轨应用情况报告中总结说明，F星的图像质量与区域观测功能优于E星；各通道杂光影响较E星有明显下降，最大杂光占系统最高能量仅为0.6%；辐冷器在夏季

15、仍可在93.5K下工作，且尚有较好的制冷余量。,静止气象卫星,风云二号卫星S-VISSR传感器参数：,静止气象卫星,风云二号FY-2C卫星S-VISSR传感器波段信息表：,风云二号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。我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。,静止气象卫星,静止气象卫星,静止气象卫星,风云二号卫星载有太阳 X 射线探测器及空间粒子探测器,太阳 X 射线探测器实时监测太阳软硬 X 射线暴。这些监测

16、数据直接反映了太阳的活动水平，通过建立风云二号气象卫星空间环境监测数据的接收处理系统，可对 X 射线暴、质子事件及电子事件进行实时的监测。,风云四号气象卫星,根据我国气象卫星及其应用发展规划（20112020年），我国计划到2020年再发射10颗气象业务卫星，卫星设计寿命和搭载仪器逐步升级，设计使用寿命达4年，静止卫星进行升级换代，并发射降水测量雷达星，实现主动遥感与被动遥感相结合的观测方式。与此同时，地面接收系统将相应升级、扩建，卫星资料应用持续推进，增强定量化水平。全球气象卫星观测资料获取时间将缩短至2小时以内。目前我国正在研制和发展下一代的静止气象卫星风云4号。,风云四号气象卫星,风云四

17、号气象卫星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。,风云四号气象卫星,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，

18、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”发射风云四号业务卫星并接替风云二号业务的任务。,风云四号气象卫星,“风云四号”气象卫星是三轴稳定气象卫星，搭载的主要仪器有10通道二维扫描成像辐射计、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，可以实现15分钟地球全圆盘扫描。其中，闪电成像仪由闪电成像仪主体、闪电信息处理盒、闪电管理与温控盒及闪电配电盒组成。其主要作用是实现对闪电成像的观测，获取观测覆盖区范围内的闪电分布图。该仪器可以实现中国及其周边区域闪电进行探测，一分钟可以拍摄500张闪电图，包括闪电的频次和强度。目前，在国际上，静止气象卫星尚未搭载此类仪器。风云四号卫星计划2015年发射，和欧美同时实现下一代卫星的发展。,