中国的气象卫星应用系统(下)

3.风云卫星全球资料的应用 (1)为境外的军事活动提供气象卫星信息和服务 2003年美国出兵伊拉克,中国气象局设立了"利用风云一号C星资料遥感监测伊拉克地区环境"的专项任务,风云一号C星切换到海外区域观测模式(LDPT)对伊拉克地区进行特殊观测.伊拉克战争期间,国家卫星气象中心连续制作生成了大量伊拉克地区环境监测产品.     

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.     

FY-1C/D极轨气象卫星的运行和应用

简要介绍了风云一号(FY-1)C，D极轨气象卫星的运行情况。运行期间，在洪涝、火情、干旱和积雪等自然灾害的监测服务，沙尘暴、大雾和海冰等环境监测服务，全球资料应用，以及天气分析方面发挥了重要的作用．并可提供气象卫星数据的共享服务。两星在大范围自然灾害监测和评估等领城取得了显著的社会和经济效益，并在国内国际产生了重大影响。     

FY-2C星地面应用分系统指令与数据获取站

介绍了风云二号(FY-2)C星地面应用分系统数据与指令接收站(CDAS)的主要技术指标、工作流程,以及与C星的星地接口与地面应用分系统其他部分的接口.说明了CDAS的天伺馈、信道、图像获取(IAS)、三点测距(TRRR)、数据收集(DCP)、遥测遥控(TT&C)、卫星模拟器、标校、时间统-、低速信息传输(LRIT)信息编码与发送等子系统的组成与功能.阐述了C星CDAS的设计原则,以及用群调技术实现DCP的数据解调、用扩频伪码进行TRRR定位、图像处理、TT&C增加图形化界面控制、正交相移键控(QPSK)解调器抗长连"1"功能等关键技术.在轨测试和试运行期间,C星的CDAS不仅解决暴露的问题,而且进行适应性调整.验收前测试结果表明,其功能及技术指标满足业务运行要求,设备工作正常、性能稳定.     

FY-2C星应答机子系统技术改进

阐述了风云二号(FY-2)C星测控分系统应答机子系统的功能,以及载频中心频率、工作体制、接收机输入信号电平、馈线损耗、发射性能和功耗等主要技术指标.给出了子系统的组成和工作原理.介绍了C星应答机的倍频链电路、调制器、选用固态功率放大器(SSPA),以及功率合成器放电余量增大等设计改进.试验验证及在轨运行状况表明,C星应答机工作正常,所作技术改进正确有效.     

FY-2C星业务运行调度管理

介绍了风云二号(FY-2)C星系统运行控制中心(SOCC)的组成和功能,阐述了C星业务测控与管理、特殊事件预报与控制,并说明其采用的全系统集中控制、卫星业务运行自动调度、卫星测控流程控制、应用系统作业流程,以及系统设备运行监视与控制等调度控制方式.与01批相比,C星SOCC的系统结构与功能有较大改进,由原分散式功能单-的调度改为集中式监视和控制能力强大的"大运控"系统.该系统集中了卫星控制、整个地面业务系统调度安排、各种作业调度管理、地面设备切换控制、产品处理软件调度,以及产品分发等各种功能,具有-定的先进性.     

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.     

海洋一号C/D卫星全球船舶自动识别系统设计与应用

为了满足用户对全球船只信息的监测需求,海洋一号C/D(HY-1C/D)卫星配置了船舶自动识别系统(AIS),实现了单星针对全球大洋船只每天2次信息采集和监测能力。由于AIS接收机工作频率低,接收灵敏度高,容易受外部低频信号的干扰,影响包括解调概率和观测幅宽在内的工作性能。而作为光学卫星,HY-1C/D搭载了多台光学载荷,无法进行整星包覆控制。为了解决AIS在轨应用易受低频信号干扰问题,提出了重点单机电磁屏蔽、AIS天线方向图和安装位置优化设计、整星电磁兼容综合处理等解决方法,并在卫星的地面试验中得到了验证。卫星入轨工作后,AIS接收机获取的全球船舶识别信息进一步验证了上述方法的有效性。结合目前在轨使用情况,给出了后续AIS载荷在设计和应用上的建议。     

FY-2C星后端应用系统设计与业务运行调度管理

介绍了风云二号(FY-2)C气象卫星地面应用系统中计算机网络及存储系统(CNAS)的总体设计目标、功能与组成,CNAS实时业务软件系统(CROSS)在系统中的调度和管理功能,以及在轨运行情况.从顶层设计的角度分别给出了网络系统、计算机系统和存储系统的总体框架,描述C星数据采集、传输、处理、存档和检索服务实时业务系统的功能与实现方法.分析了系统采用的软件工程化与公共服务、在线与存档文件规范、前置与收工处理、质量控制、设计与实现技术,以及部署方案与技术路线等关键技术及其特点.     

基于FY-3C星微波成像仪毫米波通道的海面大风算法研究

对基于FY-3C星微波成像仪(MWRI)毫米波通道的海面大风算法进行了研究。根据在中国海域观测到的海面后向热辐射数据,认为联合多个毫米波通道分析方法可利于海面大风反演。对中低风速(0~15m/s)下D-矩阵算法进行修正,给出了适于MWRI的海面风速反演新模型。与浮标数据拟合结果表明:FY-3B,C星MWRI均方差(RMS)分别为1.24,1.18m/s。用带泡沫散射层的双尺度随机粗糙面的复合模型计算后向热发射。考虑各通道频率、灵敏度和定标精度等因素,用回归分析法分析了各通道热辐射特性随海面风速变化的不同响应特性,建立了适于FY-3C星MWRI的大风风速反演模型。中低风速模型和大风速模型反演的全球海面风速分布结果表明:中低风速精度标准差1.2m/s;反演大风数据和海岛固定浮标数据有一致性,模型的实际应用效果较好,可为我国沿海的大风监测和预警提供保障。     

FY-2C星地面应用分系统工程建设

介绍了风云二号(FY-2)C气象卫星地面应用分系统的组成、主要任务及建设目标.说明了分系统建设中采用的建立健全两总系统、成立气象卫星工程建设部和建立两总联席会议制度等行政措施.阐明了在分系统建设中采用的软件工程管理开发、加强合同签定审批、不同设备的验收,以及严格选择基础施工单位与聘请施工监理等管理措施.建成的地面应用分系统在C星的业务运行中发挥了重要作用.     

FY-3卫星积雪监测产品概述及在遥感服务中的应用

介绍了风云三号(FY-3)气象卫星主要成像传感器及其积雪监测产品情况,FY-3卫星利用其1级数据能反演积雪覆盖、积雪深度、雪水当量等多种积雪监测参数和产品。卫星可见光-近红外传感器提供积雪覆盖监测信息,微波成像传感器提供积雪深度、雪水当量监测信息。针对防灾减灾以及应对气候变化分别给出积雪监测产品的遥感服务应用。结合国内外积雪遥感监测技术的发展趋势,提出利用FY-3卫星进行积雪监测的未来前景。FY-3卫星积雪监测产品在防灾减灾和应对气候变化方面能为遥感部门提供客观、可靠、全面、及时的参考信息。     

FY-2气象卫星的数据处理

介绍了风云二号(FY-2)静止气象卫星数据处理过程中的图像配准与定位、定标与辐射的大气订正,以及产品定量处理等的原理和过程.给出了FY-2C星的主要定量产品.     

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。     

我国“风云”气象卫星及其应用的回顾与展望

气象卫星和卫星气象是气象现代化的重要标志。自1988年至今,我国已先后成功发射了4颗风云-1极轨气象卫星和4颗风云-2静止气象卫星,顺利完成了极轨和静止两个系列气象卫星从试验到业务卫星的跨越。由“风云”气象卫星获取的地球大气和地表信息已广泛应用于天气预报、气候预测、环境和自然灾害监测与分析等多个领域。文章介绍了我国“风云”系列气象卫星的发展历程、地面应用系统组成、“风云”卫星产品及应用,最后展望了“风云”系列气象卫星的发展。     

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.