太阳、地球、卫星相关模拟墓准源

本文主要讨论用于自旋静止气象卫星大回路成像试验的太阳、地球、卫星相关模拟基准源。本基准源是用于测量自旋静止气象卫星星上同步控制系统的性能，检查云图传输系统的同步控制精度，并作为地面测试卫星云图传输性能的基准设备。本文论述了其基本原量，介绍了用数字信号处理器（ＤＳＰ）集成电路ＴＭＳ３２０Ｃ２５实现的方法，并分析了成像精度。     

风云二号卫星及其应用系统简介

风云二号卫星风云二号静止气象卫星将定点于东经105度赤道上空距离地球35800公里的地球同步轨道上。卫星是一个直径2.1米,高1.6米的圆柱体,卫星姿态是自旋稳定,自旋速率为100±1转/分。它的主要功能是扫描辐射仪每半小时可获取一辐全景原始云图信息。包括可见光(0.55～1.05微米)、红外(10.5～12.5微米)和水汽(6.2～7.6微米)三个通道。可见光星下点分辨率约为1.25公里,红外和水汽通道星下点分辨率约为5公里。利用可见光通道可得到白天云和地表的反射辐射信息,红外通道可得到昼夜云和地表的红外辐射信息,水汽通道可得到对流层中上部的水汽含量信息。利用这些原始云图     

自旋稳定静止卫星同步技术分析

自旋稳定静止卫星中,有许多控制和功能必须和卫星自旋同步,如天线消旋、姿态和轨道控制以及其它包括有效载荷在内的功能控制等,要求的同步精度往往差别很大,一般是在mr～μr量级。为了实现这种功能,自旋稳定卫星必须建立一个与卫星自旋相位同步的角度钟,然后在要求的角度上产生各种同步控制信号。本文描述同步原理和主要组成,重点讨论以地球为基准的同步方式和以太阳为基准的同步方式。介绍在星上小回路同步和星地大回路同步两种方案,分析不同方案的特点和能达到的精度。在以太阳为基准的同步中,给出卫星、地球、太阳的动态关系(角)及在同步中的修正方法。     

FY-2C星控制分系统设计

介绍了风云二号(FY-2)气象卫星双自旋稳定控制分系统的组成、功能和技术指标,以及卫星起旋控制、章动角与摇摆角控制、敏感器设计和消旋子系统设计等关键技术.C星在轨运行情况表明,控制分系统工作正常、性能稳定,圆满完成了起旋、主动章动控制、测定姿、姿态机动、转速调整、定点捕获和天线消旋对地定向等任务,技术指标满足任务书要求.     

FY-2C业务静止气象卫星及发展展望

介绍了风云二号(FY-2)静止气象卫星02批首颗业务应用C星的构型与布局、控制分系统、5通道扫描辐射计、星上图像生成、数传与云图广播转发器、工程与业务测控、二次分离、电源母线调节、复合材料结构件和仪器板等温化等主要技术特点.给出了C星相对01批的多通道扫描辐射计、无线系统和电源等部分技术改进.在轨测试与运行结果表明,C星的成像系统达到了研制总要求和任务书指标,云图观测能力和质量满足气象卫星业务运行及应用系统的需求.自投入业务运行后,C星为国内外用户提供了大量的图像、定量与人机交互产品,在暴雨、台风、火灾和海冰等监测中发挥了重要作用.最后,对静止气象卫星的发展趋势进行了展望.     

中国气象卫星技术成就与展望（下）

b)静止轨道自旋卫星的星地成像技术 FY-2卫星在静止轨道以100r/min的速度旋转,扫描辐射计光学镜筒随卫星旋转,卫星自转1周为600ms,自西向东扫过地球1次,时间约33ms.形成一条视场角为20°的扫描线,获取地球和部分太空信息.     

考虑卫星轨道运动和像移影响的星敏感器星图模拟方法

星图模拟技术是星图识别算法和星敏感器性能测试的基础.提出一种新的高精度星图模拟方法.该方法分为三个步骤:首先,利用两行轨道数据(TLE,Two-Line Orbital Element)与简化常规/深空扰动的近似解模型(SGP4/SDP4)计算出卫星在轨运行参数,进而获得卫星姿态矩阵;然后,根据星敏感器的方位和俯仰角度,确定星敏感器视场中的导航星及星敏感器安装矩阵,利用小孔成像模型,获得导航星在星敏感器成像面的投影位置;最后,为更准确模拟实际星像点的灰度扩散,在考虑卫星运动引起的恒星像移的基础上,按照二维高斯分布规律置灰度值来模拟星像点像素.在此基础上,还详细分析了不同曝光时间下,恒星像移对恒星位置测量的影响.     

太阳,地球,卫星相关模拟源设计

“风云二号”自旋稳定地球同步气象卫星，以地球脉冲作为姿态控制基准，以太阳脉冲作为图像扫描基准，太阳、地球、卫星三者之间的相对关系在连续不断地运动变化。为了验证扫描成像原理和在地面测试卫星的成像质量，需对三者的相对关系进行研究。在此基础上，研制出太阳、地球、卫星相关模拟源，成功地用电子信号准确模拟“风云二号”卫星在静止轨道上感受到的不断变化的太阳、地球信号，使卫星的成像测试顺利进行，同时发现了卫星设计中存在的问题。     

FY-2C星多通道扫描辐射计及其在轨运行

介绍了风云二号(FY-2)C静止气象卫星多通道扫描辐射计的性能、组成和工作原理,以及为适应将3通道改为5通道而完成的5通道焦平面、光学系统、结构、电子学、红外探测器、辐射致冷器、光学薄膜和第二扫描结构等主要设计改进.卫星的在轨测试和运行结果表明,C星扫描辐射计在第一代自旋静止气象卫星上实现了包括中波红外的5通道同时对地观测,图像质量总体优于同类GMS5,METEOSAT-5静止气象卫星,与目前应用的GOES9三轴稳定静止气象卫星基本相当.     

风云二号卫星及其应用系统简介

风云二号卫星 风云二号静止气象卫星将定点于东经１０５度赤道上空距离地球３５８００公里的地球同步轨道上。卫星是一个直径２．１米，高１．６米的圆柱体。卫星姿态是自旋稳定，自旋速率为１００±１转／分。 它的主要功能是 扫描辐射仪每半小时可获取一辐全景原始云图信息。包括可见光（０．５５－１．０５微米）、红外（１０．５－１２．５微米）和水汽（６．２－７．６微米）三个通道。可见光星下点分辨率约为１.２５公里，红外和水汽通道星下点分辨率约为５公里。利用可见光通道可得到白天云和地表的反射辐射信息，红外通道可得到昼夜…     

FY-2C星数传与云图广播转发器分系统

介绍了风云二号(FY-2)气象卫星数传与云图广播转发器分系统的功能、组成,以及频率配置、传输信号特性和增益与功率等主要技术指标.给出了C星分系统转发器的技术改进.阐明了采用的收发多工器、射电天文保护滤波器、固体功率放大器(SSPA)和功能转换开关等关键技术.测试结果和在轨运行状况表明,C星数传与云图广播转发器的性能符合设计任务书要求,在轨运行正常稳定.     

FY-1C/D极轨气象卫星及其在轨运行

简要说明了风云一号(FY-1)极轨气象卫星的总体情况。介绍了FY-1C星运行5年。D星运行2年后的测控、电源、热控、敖传、扫描辐射计和星载数据收集与分发(DCDS)分系统、有效载荷空间粒子成分监测器。以及姿控和星载计算机的在轨运行情况。在轨测试结果表明，两星的在轨运行、功能和性能符合任务书的要求。最后总结了长寿命高可靠稳定优质业务运行的FY-1C，D星的创新点、主要成绩，并给出了部分应用情况。     

FY-4 Meteorological Satellite

FY-4 is the second generation of Chinese geostationary satellite for quantitative remote sensing meteorological application. The detection efficiency, spectral bands, spatial and time resolution have been greatly improved with respect to those of first generation, as well as the radiometric calibration and sensitivity. The combination of multichannel detection and vertical sounding was first realized on FY-4, because both the Advanced Geostationary Radiation Imager(AGRI) and Geostationary Interferometric Infrared Sounder(GIIRS) are on the same spacecraft. The main performance of the payloads including AGRI, GIIRS and Lightning Mapping Imager, and the spacecraft bus are presented, the performance being equivalent to the level of the third generation meteorological satellites in Europe and USA. The acquiring methods of remote sensing data including multichannel and high precision quantitative observing, imaging collection of the ground and cloud, vertical observation of atmospheric temperature and moisture, lightning imaging observation and space environment detection are shown. Several innovative technologies including high accuracy rotation angle detection and scanning control, high precision calibration, micro vibration suppression, unified reference of platform and payload and on-orbit measurement, real-time image navigation and registration on-orbit were applied in FY-4.     

FY-2C星热设计的优化及其在轨性能

为改善风云二号(FY-2)C气象卫星有效载荷扫描辐射计及其他星上仪器的热环境温度,采用前太阳屏增加散热面、二次分离环提高散热能力,以及重组与补充热控电加热器方案对其热控分系统进行了优化,并用仿真分析和局部试验替代了热平衡试验验证.C星飞行结果表明,优化后的热控分系统具有良好的调控和适应能力,工作稳定,性能指标全部满足要求.说明C星的热设计优化正确有效,为扫描辐射计光机提供了优良的热环境温度.     

卫星测控数管系统的一种优化设计方法

从排队论的观点出发,提出一种可用于工程实践的系统优化设计方法。该方法在FY-3卫星测控数管系统的设计中得到了应用,FY-3卫星测控数管系统经方案阶段及初样阶段的试验验证,证明其设计合理、简单、可靠,系统的性能指标优化,满足为整星数据流服务的需要。