利用青海湖对FY—1C、FY—2B气象卫星热红外通道进行在轨辐射定标

介绍利用青海湖辐射校正场对FY－1C、FY2B气象卫星热红外通道进行在轨辐射定标，先用CE312野外热红外辐射计在水面测量水表辐亮度，再经大气订正传递到卫星入瞳处，大气订正包括大气吸收削弱和大气产生热发射影响，这两部分对卫星信号的贡献通过辐射传输模式MODTRAN37计算出来，同时进行CE312与卫星通道光谱响应匹配，最终得到卫星入瞳处的表观辐亮度，这个辐亮度与卫星通道的计数值得到该通道绝对定标系数。我们对两颗卫星进行了多次定标，结果表明利用青海湖进行的在轨定标与星上定标系数相差5％左右，相当于3K的亮温差。     

数据收集系统下行频偏校准与点频值计算

风云二号（ＦＹ－２）卫星在轨运行期间本振源必定产生一定的频率偏移,这就影响了数据收集平台接收系统（ＤＣＰＲ）相应于各种平台的报文锁相环路的频率捕获范围,严重时将无法解调出各种平台收集的气象数据,整个系统也将无法正常工作。为解决上述问题,介绍了ＤＣＰＲ下行频偏校准及点频值计算的方法。通过ＦＹ－２卫星在轨测试表明,在随机干扰比较严重的情况下,ＤＣＰＲ对各种平台报文接收解调的成功率优于９８％,取得了令人满意的结果。     

风云二号气象卫星系统及其应用前景

简要介绍风云二号（ＦＹ－２）静止气象卫星、地面应用系统和预计提供的遥感产品,并对ＦＹ－２卫星资料和遥感产品的可能应用前景进行了初步分析和预测。     

风云一号卫星红外通道定标精度的检验

在气象卫星资料的定量应用中,定标是极为重要的。文章应用相对定标方法,对FY-1B 和NOAA 卫星的红外通道的定标精度进行了相对检验,结果表明两者之间的偏差不超过±1℃。     

用于火星探测的电子分析器定标

用于火星探测的电子分析器采用了带偏转板的同轴圆柱形静电分析器, 该传感器方案在满足性能指标的同时实现了小型化. 利用法国空间辐射研究中心(CESR)的电子源, 对电子分析器两个传感器通道的静电分析器因子、能量分辨率、偏转板偏转因子、 方位角分辨率和极角分辨率进行了定标. 给出了上述参数的定标结果, 并对结果进行了分析. 结果表明,仪器的能量范围、能量分辨率、方位角视场及角度分辨率等参数均优于指标要求. 定标结果为电子分析器在轨数据处理和分析以及在轨运行参数设置提供了依据.      

基于恒星的电离层成像仪在轨几何定标

三轴稳定的地球静止轨道卫星在轨运行期间温度会有周期性变化.其上装载的远紫外电离层成像仪与卫星之间的热应力变化造成机械传递,导致仪器指向与装星时的初始位置发生偏差.恒星在惯性坐标系中的位置保持不变,可以将其作为电离层成像仪在轨几何定标的定标源.本文建立了基于恒星的电离层成像仪在轨几何定标模型,通过拍摄所筛选恒星图像,得出仪器在轨指向相对于初始值的偏离程度,从而提高电离层成像仪的成像几何精度.通过模拟试验,验证了运用此技术进行在轨几何定标的可行性.研究结果可为电离层成像仪常态化自动在轨几何定标奠定基础.      

可见光红外自旋扫描辐射计数据处理方法

原始云图数据缓冲处理方法是ＦＹ－２号静止气象卫星ＣＤＡＳ原始云图处理分系统研制的关键问题直接关系到产生的展宽云图的精度和质量。     

光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标的研究进展

高精度绝对辐射定标是实现光学遥感定量化应用的重要前提。首先简要介绍了绝对辐射定标,接下来系统性地梳理国内外发展现状及发展趋势,重点分析了太阳反射谱段光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标的各种方法,包括遥感器上定标设备、恒星和月球定标、高精度参考交叉定标卫星和同步绝对辐射定标仪等,其中前两类已经在轨实现精度优于2%~5%,后两类计划当中精度优于1%。最后总结发展规律和发展启示,给出高精度光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标发展的几点讨论。     

YBCO系超导块材平均粒径对双孔RF－SQUID噪声影响

对不同粒径超导块材的双孔ＲＦ－ＳＱＵＩＤ的噪声水平研究表明，ＹＢＣＯ超导块材的晶粒粒径与双孔ＲＦ－ＳＱＵＩＤ的噪声大小呈Ｕ形关系．在１５～２５μｍ时，噪声水平很低，小于２．０×１０－３φ０／Ｈｚ；反之，噪声水平偏高．     

中国返回式卫星的进展

从１９７５年至１９９４年中国研制成功了ＦＳＷ－Ｏ、ＦＳＷ－１和ＦＳＷ－２三种型号的返回式卫星。ＦＳＷ－０卫星９颗发射和返回均获成功;ＦＳＷ－１卫星５颗除ＦＳＷ－１－５卫星返回失败外其余均获成功;ＦＳＷ－２卫星２颗发射和返回均获成功。卫星的起飞质量从ＦＳＷ－０－１的１７９０ｋｇ增加到ＦＳＷ－２－２的２７６０ｋｇ,轨道运行时间从ＦＳＷ－０－１的３天增加到ＦＳＷ－２－１的６天。卫星的服务业务不断扩大,ＦＳＷ－２已发展成为一种兼有应用、空间科学试验和技术试验功能的多用途卫星。     

Progress for Spaceborne Microwave Remote Sensing in China

In this paper,technological progress for China's microwave remote sensing is intro-duced.New developments of the microwave remote sensing instruments for meteorological satellite FY-3,ocean dynamic measurement satellite(HY-2),environment small SAR satellite(HJ-1C) and China's lunar exploration satellite(Chang'E-1),geostationary orbit meteorological satellite FY-4M,are reported.      

太阳同步轨道卫星光学特性

为了分析太阳同步轨道卫星的光学特性,对FY-1卫星的可见光和红外波段光学信号进行了仿真计算和模拟试验验证.通过对外部辐射及内部热源的分析,计算了卫星的温度场,采用随机起伏表面算法模拟表面覆盖材料外表面,通过阴影遮挡判断及双向反射分布函数(BRDF, Bi-directional Reflectance Distribution Function)模型计算卫星对外部辐射的反射特性,编程计算得到在可见光0.4~1.0μm和红外8~14 μm,14~16 μm波段下卫星的光学特性.结果表明红外辐射亮度与表面温度相关,8~14 μm最大约90 W/(m²·sr)、14~16 μm最大约20 W/(m²·sr).空间可见光辐射强度具有明显的镜面反射效应,卫星主体峰值2 200 W/sr.通过地面模拟测量空间目标的温度和红外辐射验证了温度及红外辐射仿真计算模型,可见光辐射强度仿真计算结果与地面模型卫星测量结果误差在20%以内.     

非地球同步卫星相对于太阳的几何关系

给出确定非地球同步卫星轨道的日照边界点在天球上投影的位置、太阳光在卫星及其携带仪器各个平面上的投射角以及星载红外分光计内部冷黑体被太阳照射到的轨道部份和概率的计算公式。最后以极轨气象卫星上的红外分光计为例进行了计算。其结果可以提供给分光计某些部份的设计以及极轨气象卫星发射时间的选择作参考。     

考虑高度参数的摆动式红外地球敏感器模型研究

本文考察了摆动式红外地球敏感器测量的工作原理,在介绍敏感器两种数学模型—圆盘模型和三维模型的基础上,增加卫星轨道高度参数为变量,讨论了在不同轨道高度下,敏感器数学模型的变化.利用小角度条件下的一阶近似处理,对敏感器模型所关心的弦宽与姿态角转换关系给出了解答.通过进行带有高度参数的修正,把敏感器的圆盘模型和三维模型推广到了其他轨道高度下.     

气象卫星遥感海面温度的资料处理方法

气象卫星遥感海面温度的资料处理关键环节是云检测(筛选晴空区)和大气削弱订正。目前卫星气象中心的卫星海面温度处理业务系统中,针对美国的NOAA 卫星是利用国际上普遍使用的红外窗区多通道法。对于中国发射的风云一号(FY-1)气象卫星,由于星载辐射计只有一个红外窗区通道能用于大气削弱订正,为此专门开发了单通道海面温度处理方法。文章介绍了两种方法的基本原理、算法和处理结果举例,并对两种方法的特点作了简要评价。     

基于光学测角数据的风云四号同步轨道卫星精密定轨

针对风云四号同步卫星的精密定轨和精度评估需求,首先利用地面光学测角数据对FY-4A卫星进行精密定轨,定轨后方位角和高度角的残差rms分别为0.25＂和0.45＂。与基于测距数据的轨道相比,位置精度在有测角数据的弧段内小于50m。进一步联合测角数据和测距数据对FY-4A卫星进行联合定轨,定轨后轨道重叠精度优于15m。利用联合定轨结果评估了基于测距数据的实时轨道产品精度,可以明显发现轨道精度随着测距数据的积累而逐步提高。     

FY-3D 中分辨率成像仪图像地理定位误差来源分析

以风云三号D星（FY-3D）中分辨率成像仪（MERSI）的图像地理定位为背景，针对现阶段FY-3D图像与海岸线匹配时误差表现为周期性振荡的现象，从卫星轨道和姿态控制的角度出发，分析了当前卫星运行策略对图像地理定位精度的影响。首先，建立了当前FY-3D卫星动力学模型和成像模型；然后，以FY-3D/MERSI真实遥感图像为基础，分析姿轨控分系统对遥感图像周期性定位造成的误差；最后，通过对比数值仿真结果与真实图像数据，对来自姿轨控分系统的图像定位误差来源进行了验证。研究表明，姿轨控分系统的轨道、姿态预报误差以及载荷安装误差都会导致成像基准产生偏差，进而使图像的地理定位误差呈现周期性振荡现象。     

Recent Progress of Fengyun Meteorology Satellites

After nearly 50 years of development, Fengyun (FY) satellite ushered in its best moment. China has become one of the three countries or units in the world (China, USA, and EU) that maintain both polar orbit and geostationary orbit satellites operationally. Up to now, there are 17 Fengyun (FY) satellites that have been launched successfully since 1988. There are two FY polar orbital satellites and four FY geostationary orbit satellites operate in the space to provide a huge amount of the earth observation data to the user communities. The FY satellite data has been applied not only in the meteorological but also in agriculture, hydraulic engineering, environmental, education, scientific research and other fields. More recently, three meteorological satellites have been launched within the past two years. They are FY-4A on 11 December 2016, FY-3D on 15 November 2017 and FY-2H on 5 June 2018. This paper introduces the current status of FY meteorological satellites and data service. The updates of the latest three satellites have been addressed. The characteristics of their payloads on-boarding have been specified in details and the benefit fields have been anticipated separately.