【中国“风云”】我国新一代静止气象卫星风云四号简介

国家卫星气象中心 / 国家空间天气监测预警中心   

我国于二十世纪八十年代中期开始地球静止气象卫星系统研究，1997年6月10日发射了我国第一颗静止气象卫星——风云二号A星，之后又陆续成功发射了风云二号系列卫星，目前已在轨实现双星观测运行模式。风云二号系列卫星为我国和世界的气候监测和天气预报提供实时动态的气象观测资料，有力提升了我国气象综合监测能力。

风云四号卫星是我国第二代静止轨道气象卫星，将接替第一代静止轨道气象卫星——风云二号，确保我国静止轨道气象卫星观测业务的连续、稳定。风云四号第一颗星即FY-4A，为科研试验卫星，计划于近期发射。FY-4B和FY-4C为风云四号系列第一批业务卫星，将在2018年至2021年发射，装载的观测仪器性能会有所提高。除先进的静止轨道辐射成像仪和静止轨道干涉式红外探测仪外，每颗卫星装载的仪器会有所不同。

风云四号科研试验卫星工程实现了我国静止轨道气象卫星观测系统的跨越式发展，使其达到甚至超过同期国际水平。发展风云四号静止轨道气象卫星观测系统，通过其对云、云系、大气温湿度三维空间结构、下垫面物理状态属性的监测，全面提高对天气、环境、灾害的监测能力，为天气预报、环境监测、防灾减灾和国防军事保障提供高精度的产品和服务。作为全球观测网的重要成员，发挥更大国际影响力，为保护全球气候做出更大的贡献。

风云四号静止轨道气象卫星将采用三轴稳定姿态控制的大型遥感平台，装载多种有效载荷，包括先进的静止轨道辐射成像仪、静止轨道干涉式红外探测仪、闪电成像仪及空间环境监测仪器。新一代静止轨道气象卫星平台由自旋稳定改为三轴稳定，将极大提高区域观测的机动性和观测频次，首次实现静止轨道的高光谱大气垂直探测和闪电探测，增强对空间天气和环境的监测能力。

风云四号卫星指标

与目前我国在轨业务运行的风云二号（FY-2）系列卫星相比，风云四号（FY-4）卫星是具有划时代意义的新一代静止气象卫星，卫星与有效载荷的整体性能都大幅优于FY-2系列卫星。主要的功能亮点主要表现在实现了静止轨道上的三维大气廓线探测和闪电时空分布探测，这些必将为我国未来的天气监测服务提供强有力的卫星观测支撑。

发射重量	约 5400kg
姿态稳定方式	三轴稳定
姿态精度	3″
星载总线	1553B + Spacewire
原始数据传输	X 波段
输出功率	≥ 3200W
设计寿命	7 年

风云四号卫星任务

     风云四号卫星主要功能如下：

1、获取地球表面和云的多光谱、高精度定量观测数据和图像，其中包括高频次的区域图像。全面提高对地球表面和大气物理参数的多光谱、高频次、定量探测能力；最高分辨率500米，具有15分钟完成一次全圆盘观测的能力。可以实现1分钟1次区域观测（1000km×1000km），极大提高对中小尺度和灾害性天气系统的监测能力。

2、实现大气温度和湿度参数的垂直结构观测，为区域数值预报提供大气探测参数。

3、实现闪电成像观测，获取观测覆盖区范围内的闪电分布图,增加对强对流天气的监测手段。

4、利用星载转发器进行卫星图像、遥感数据、产品的广播分发和灾害性天气警报信息发布。

5、利用数据收集系统自动收集多种地球环境参数资料。

6、监测太阳活动和空间环境，为空间天气预报业务和研究提供观测数据。

在轨与未来的风云静止气象卫星

风云四号地面应用系统

风云四号科研试验卫星地面系统总体分布如下图所示。

风云四号卫星地面系统总体分布

地面应用系统中的数据获取和测控系统、任务管理与控制系统、定位与配准系统、定标与真实性检验系统、产品生成系统、计算机网络系统等系统建在北京气象卫星地面站内。数据服务系统、应用示范系统、空间天气系统建在国家卫星气象中心大楼内，在大楼的二层机房内建有卫星运行指挥控制中心，对我国在轨运行的极轨和静止气象卫星进行状态监视、任务管理、应急处理及指挥控制。在广州站建设包括数据获取和测控需要在科研试验卫星阶段进行验证的部分系统，在业务卫星发射前进行扩充建设。

为了满足对静止气象卫星数据高时效性要求用户的应用，将在全国各省气象局设立高速数据接收利用站。风云四号数据广播系统采用DVB/S2体制广播数据，国内外用户主要用7.3米天线接收其广播的HRIT-H 12Mbps数据、HRIT-V1 10Mbps数据，用2.4～3米天线接收HRIT-V2 1Mbps数据。同时，为了保证利用小型天线对卫星数据的便利获取和利用，继续通过风云四号卫星广播LRIT信息。风云四号的数据收集系统，可以收集卫星覆盖区内安装在高山、沙漠、湖泊、森林、海洋、飞机等上的数据收集平台采集的信息。

用户应用示范将根据分工分别由国家卫星气象中心、国家气象中心、国家气候中心、气象科学研究院、专业研究所、全国区域气象中心和省气象局承担相关领域应用研发任务,重点在高影响天气、数值天气预报等应用领域充分发挥风云四号卫星的优势。

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