风云四号究竟有多牛？这四条彻底说明白了！
今天凌晨，我国风云四号气象卫星成功发射，作为我国新一代静止轨道气象卫星的首发星，风云四号被称作世界最先进水平的卫星，它究竟有多牛，来看小编揭秘。
准——千里之外“指哪打哪”
气象云图是是气象观测的重要手段，而静止轨道气象卫星运行于地球赤道上方35800公里的高空，在这样的高度拍摄图像，可不是件容易的事——
卫星“镜头”的丝毫偏移，相对地面可能就是几十乃至上百公里的差别，真正地是“差之毫厘，失之千里”。
卫星扫描成像是类似打印机的原理，图像是通过扫描一行一行拼接而成。为了确保卫星遥感数据的精确，这就要求卫星在拍摄图像时，即要做到“瞄得准”，也要做到“对得上”。
“瞄得准”就是要求卫星的相机能始终准确定位同一个地理位置；“对得上”就是要求卫星拍摄的相邻图像的相对位置关系配准精确。定位与配准的精度将直接影响卫星产品的定量应用。
前一代静止气象卫星风云二号上，采取的是云图传回后在地面进行配准的方法。
但风云四号卫星指标精度大幅提高，星上实时配准的效果要优于地面配准，图像导航与配准技术也就成为卫星必须突破的重大关键技术之一。
图像定位与配准就是通过对卫星上关系载荷扫描成像的各种影响因素进行实时计算和补偿，消除偏差影响，实现“无姿态偏差、无轨道偏差、无热变形偏差”的“完美”成像，提高图像的精度。
这也是的当前世界新一代静止轨道气象卫星的核心技术。
根据设计要求，风云四号研制团队历时10余年攻关，先后攻克了卫星高精度姿态确定方法、热变形在轨辨识和建模技术以及姿态、轨道和热变形补偿技术等技术瓶颈。
如此一来，卫星图像导航配准精度达到1像元，即在36000公里高空对地拍照误差控制在1公里之内，补偿效率到达98.8%，与美国刚刚发射的GOES-R卫星相当。
这实现了载荷对地成像“指哪打哪”，为我国高轨高精度遥感卫星的跨越式发展打下坚实基础。
稳——克服“一口气”的振动
摄影爱好者都熟知，要拍摄出一幅精美的照片，不仅要对焦准确，还要保持相机的稳定，如今，功能强大的防抖技术也是各相机厂家的重要卖点。
与此类似，卫星在轨道上观测地球，也要考虑振动对载荷的影响。卫星在轨运行期间，星上活动部件比如飞轮、制冷机等的正常工作，不可避免会给卫星带来细小的振动。
而风云四号配置的干涉式大气垂直探测仪，因其工作机制对外界微小振动干扰极其敏感，一个细小的振动——哪怕只是在卫星边上吹一口气，就会导致产生无法甄别或消除的谱线，使得光谱性能退化。
同时，振动也会造成探测仪以及辐射计扫描机构扫描控制精度下降，直接影响载荷的性能指标。
为了克服微振动影响，研制团队在对卫星10余个转动部件的振动特性与传递路径的分析、试验的基础上，提出了微振动测量与抑制的方法，并在工程上成功实现了振源隔振装置和有效载荷隔振装置的研制。
这相当于给单机坐上“软沙发”，成功隔绝平台微小的振动影响，微振动抑制效率达到90%以上，为探测仪器的正常运转提供了良好力学环境。
精——36000公里高空明察秋毫
为了提高天气预报的准确性，数值天气预报已成为当前制作日常天气预报的主要方法，而数值预报的前提是精确的大气观测参数，以为复杂的大气环境动力学方程提供初始条件。
气象卫星又被叫做定量遥感卫星，除了获取云图外，更重要的功能就是获取准确的、定量化的大气和地表观测信息，为后续的应用提供服务。
打个比方，当地面的温度有1℃的变化，气象卫星就要在36000公里的高空感测出来，提供科研人员进行分析。
针对越来越高的定量遥感需求，风云四号装载的多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪和闪电成像仪，在性能上比之前的卫星有大幅的提升。
卫星装载的多通道扫描成像辐射计拥有14个辐射成像通道，覆盖可见光、短波红外、中波红外和长波红外等波段，接近刚刚发射的GOES-R的16个通道，同时星上辐射定标精度达到1K、灵敏度0.1K。
举例来说，青海湖的温度是20℃，风云四号卫星可以做到对其温度的测量误差小于1℃，同时，当湖水温度变化0.1℃时，卫星就能够准确感知出来。
此外，还可以通过不同光谱通道的观测，对全国植被覆盖、粮食亩产等做出预估，经济社会效益空前。
不过天气预报是一件极其复杂的工作，除了温度外，还包含湿度、压强、风很多指标，涉及温湿度、导风、闪电、辐射、云和气溶胶、大气成分等数十个种类卫星遥感数据产品的应用。
据介绍，风云四号卫星正式投入业务运行后，将提供包括云、辐射、温湿度、大气、导风、闪电等34种数据产品。
强——超豪华高轨卫星平台
气象卫星与其他卫星不同，要求提供连续稳定的业务运行数据，也就是一天24小时、全年365天得天天当班，每天都要报出晴雨、温度、风力等数据，这就要求卫星具有极高的可靠性与时效性。
我国是世界气象组织的重要成员，风云系列卫星也是全球对地观测业务卫星序列的重要成员，除了大家每天收到的天气预报，还要为世界其他国家提供气象数据。
目前全球有90多个国家和地区使用风云卫星数据，这也让风云卫星受到国内外广泛关注。
根据航天科技集团八院的专家介绍，为了提供优质稳定的业务服务，科研人员为风云四号量身打造了一个角秒级测量和控制精度的高轨三轴稳定卫星平台——SAST5000平台。
这一平台首次采用了六面柱体构型，具有承载能力大、质心低、力学响应小、对地面大等特点。
除了前面提到的国内首创的星上实时补偿的高精度图像定位配准技术和微振动抑制测量技术外，卫星还采用了双总线体制、高性能AOS技术、大功率电源、整星防静电技术、整星防污染技术等一系列关键技术。
卫星设计寿命7年之久，发射重量5400公斤，寿命末整星功率3200瓦，达到国际先进水平。
资料显示，“十二五”期间，我国24小时晴雨预报准确率较“十一五”提高了2个百分点，温度预报准确率提高了13个百分点，24小时台风路径预报误差缩小了66公里，全国平局每年因气象灾害造成的死亡任务也较“十一五”下降一半以上，气象卫星透出产出效益比高达1:40。
根据国防科工局、中国气象局的说法，风云四号的发射成功和在轨应用，将进一步提升我国和世界气象卫星观测能力，为国民经济发挥更大的作用。
▽ 点击下图，揭秘最先进气象卫星 ▽
现在，风云四号已经定点于东半球36000公里赤道上空，定点后命名为风云四号A星，经过6个月的在轨测试后，投入试验应用。
其后续卫星风云四号02星和03星为业务卫星，将于2018年和2020年前后发射，届时将全面接替目前在轨运行的风云二号系列卫星。
让我们共同期待下一个的风云时代！
文字&编辑：邱晨辉
风云四号发射示意视频、图片，由航天科技集团八院提供，GIF图由来点科学转制。
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