淺談我國氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星系列

1、淺談我國氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星系列Contents目錄我國氣象衛(wèi)星系列我國海洋衛(wèi)星系列Part One我國氣象衛(wèi)星系列我國氣象衛(wèi)星系列0101風云系列（FY）衛(wèi)星系列介紹0102我國氣象衛(wèi)星系列分類03應(yīng)用04與國外主流對比51-1 氣象衛(wèi)星分類氣象衛(wèi)星分類氣象衛(wèi)星是從太空對地球及其大氣層進行氣象觀測的人造地球衛(wèi)星，是人類對地觀測衛(wèi)星的重要組成部分；氣象衛(wèi)星的發(fā)明、應(yīng)用開創(chuàng)了人類從太空探測地球大氣的時代。根據(jù)其運行軌道的不同, 可分為兩大類: 極軌氣象衛(wèi)星(太陽同步軌道氣象衛(wèi)星)靜止氣象衛(wèi)星(地球同步軌道氣象衛(wèi)星)1-1 氣象衛(wèi)星分類氣象衛(wèi)星分類極軌氣象衛(wèi)星:繞地球極地軌道運轉(zhuǎn), 運行高度一般在1

2、000km 左右，屬于低軌道衛(wèi)星逆地球自轉(zhuǎn)方向而與太陽同步, 又被稱為“ 太陽同步軌道氣象衛(wèi)星” ?？梢赃M行全球觀測, 可每天定時飛經(jīng)同一地區(qū)上空兩次。極軌氣象衛(wèi)星產(chǎn)品空間分辨率高1-1 氣象衛(wèi)星分類氣象衛(wèi)星分類靜止氣象衛(wèi)星:衛(wèi)星運行高度必須達到35786km,屬于高軌道衛(wèi)星運行軌道平面與赤道平面重合, 衛(wèi)星在赤道上空運行； 視野開闊能夠?qū)?0S 70N , 東西跨1 40 個經(jīng)度, 約占地表三分之一的圓形地區(qū)進行連續(xù)監(jiān)測旋轉(zhuǎn)方向和快慢完全與地球自轉(zhuǎn)相同，因此又被稱為“ 地球同步軌道氣象衛(wèi)星”1-1 氣象衛(wèi)星分類氣象衛(wèi)星分類極軌氣象衛(wèi)星產(chǎn)品空間分辨率高, 可對全球的大氣環(huán)境進行監(jiān)測, 但對同一

3、地區(qū)一天只能觀測兩次。靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測范圍大, 產(chǎn)品時間分辨率高, 但產(chǎn)品空間分辨率相對較低, 且無法對兩極地區(qū)的大氣環(huán)境進行監(jiān)測。兩類氣象衛(wèi)星各有優(yōu)缺點, 應(yīng)用中可相互補充。1-2 我國氣象衛(wèi)星系列介紹我國氣象衛(wèi)星系列介紹01011988年9月7日我國發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星“F Y - 1A”太陽同步軌道氣象衛(wèi)星。02021997年6月10日我國第一顆地球靜止氣象衛(wèi)星”F Y-2A”發(fā)射成功。03032008年5月7日我國的第二代極軌氣象衛(wèi)星“FY-3A”成功發(fā)射。F Y - 2A 的發(fā)射, 使我國成為世界上第三個同時擁有極軌氣象衛(wèi)星和靜止軌道氣象衛(wèi)星的國家。1-2 我國氣象衛(wèi)星系列介紹我國氣

4、象衛(wèi)星系列介紹u風云一號(第一代極軌氣象衛(wèi)星)FY-1衛(wèi)星分為兩個批次，各兩顆星。01批星：FY-1A、FY-1B02批星：FY-1C、FY-1D 改進了姿態(tài)控制系統(tǒng)的可靠性和掃描輻射計的性能; 甚高分辨率圖像傳輸(HRPT)數(shù)傳碼速率相應(yīng)提高一倍; 星上裝置了固態(tài)存儲器，實現(xiàn)了延時圖像傳輸(DPT)的數(shù)字化。解決了一下幾個問題：l 太陽同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射和精確入軌；l 長壽命的三軸穩(wěn)定姿態(tài)衛(wèi)星平臺；l 高質(zhì)量的可見和紅外掃描輻射計；l 全球資料的星上存儲和回放；l 對衛(wèi)星的長期業(yè)務(wù)測控和管理；l 地面資料接收處理應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)和長期業(yè)務(wù)運行等1-2 我國氣象衛(wèi)星系列介紹我國氣象衛(wèi)星系列介紹u

5、風云二號(第一代靜止氣象衛(wèi)星) 01批星：FY-2A、FY-2B，屬于試驗型地球靜止氣象衛(wèi)星； 02批星：FY-2C、FY-2D和FY-2E，為業(yè)務(wù)型地球靜止氣象衛(wèi)星； 03批星：FY-2F、FY-2G和FY-2H；FY-2衛(wèi)星分為三個批次增加03批衛(wèi)星計劃的主要目的是確保在軌運行的第一代地球靜止氣象衛(wèi)星向第二代靜止氣象衛(wèi)星實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的過渡。風云二號的主要作用：l 獲取白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水氣分布圖，進行天氣圖傳真廣播；l 收集氣象、水文和海洋等數(shù)據(jù)收集平臺的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，供國內(nèi)外氣象資料利用站接收利用；l 監(jiān)測太陽活動和衛(wèi)星所處軌道的空間環(huán)境，為衛(wèi)星工程和空間環(huán)境科學研究提供監(jiān)

6、測數(shù)據(jù)。1-2 我國氣象衛(wèi)星系列介紹我國氣象衛(wèi)星系列介紹u風云三號(第二代極軌氣象衛(wèi)星)FY-3衛(wèi)星分為兩個批次。01批星：FY-3A、FY-3B，實驗星02批星：FY-3C風云三號目標是實現(xiàn)全球大氣和地球物理要素的全天候、多光譜和三維觀測。FY-3C經(jīng)過在軌測試后，將投入業(yè)務(wù)運行，并接替A星，作為我國太陽同步軌道天基氣象觀測的主業(yè)務(wù)衛(wèi)星，與風云三號B星共同組網(wǎng)，進一步強化我國極軌氣象衛(wèi)星上、下午星組網(wǎng)觀測的業(yè)務(wù)布局，我國全球觀測數(shù)據(jù)的時間分辨率從12小時提高到6小時。1-2 我國氣象衛(wèi)星系列介紹我國氣象衛(wèi)星系列介紹u研制發(fā)展衛(wèi)星p 風云四號（我國第二代靜止氣象衛(wèi)星）計劃2015 年前后發(fā)射首

7、顆衛(wèi)星主要任務(wù)：l 對地球進行成像觀測, 獲取可見光、紅外云圖;l 進行大氣垂直探測, 獲得大氣溫度、濕度廓線;l 進行高分辨率云圖和天氣圖傳真廣播;l 收集地球表面環(huán)境資料數(shù)據(jù);l 進行災(zāi)難救援和空間環(huán)境監(jiān)測。預(yù)計FY 一4 投人使用后可滿足我國衛(wèi)星氣象事業(yè)未來30 年的應(yīng)用需求。1-2 我國氣象衛(wèi)星系列介紹我國氣象衛(wèi)星系列介紹u研制發(fā)展衛(wèi)星p 晨昏軌道衛(wèi)星晨昏軌道是指地方降交點時間（ETC）6:00左右的衛(wèi)星觀測軌道。它在行星的表面畫出了白天和黑夜的交界線（也稱為灰線）。除了極區(qū)以外，晨昏線每天會經(jīng)過地球上每一個地點兩次， 一次是日出，另一次是日落。發(fā)展晨昏軌道衛(wèi)星，將完善和豐富我國現(xiàn)有的

8、現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)觀測體系。1-3 我國氣象衛(wèi)星的應(yīng)用我國氣象衛(wèi)星的應(yīng)用1-3 我國氣象衛(wèi)星的應(yīng)用我國氣象衛(wèi)星的應(yīng)用國家衛(wèi)星氣象中心/國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心http:/ 與國外主流對比與國外主流對比目前，歐洲和美國業(yè)務(wù)極軌氣象衛(wèi)星，采用歐洲Metop衛(wèi)星負責上午軌道，美國NPP衛(wèi)星負責下午軌道，雙邊全球資料業(yè)務(wù)交換和共享的協(xié)作組網(wǎng)觀測模式。我國的第二代極軌氣象衛(wèi)星風云三號也已經(jīng)完成升級換代并形成上下午衛(wèi)星組網(wǎng)觀測的能力，其中FY-3A衛(wèi)星軌道接近歐洲的Metop衛(wèi)星，F(xiàn)Y-3B衛(wèi)星軌道接近美國的NPP衛(wèi)星。但是由于FY-3A和FY-3B衛(wèi)星同歐洲的Metop衛(wèi)星、美國的NPP衛(wèi)星觀測時間和區(qū)域重復(fù)

9、，在歐美的全球數(shù)值天氣預(yù)報模式中僅作為業(yè)務(wù)同化資料的備份。Part Two我國海洋衛(wèi)星系列我國海洋衛(wèi)星系列020201020304分類應(yīng)用衛(wèi)星系統(tǒng)介紹發(fā)展規(guī)劃我國海洋衛(wèi)星系列202-1 海洋衛(wèi)星的分類海洋衛(wèi)星的分類海洋衛(wèi)星主要用于海洋水色色素的探測，為海洋生物的資源開放利用、海洋污染監(jiān)測與防治、海岸帶資源開發(fā)、海洋科學研究等領(lǐng)域服務(wù)，而設(shè)計發(fā)射的一種人造地球衛(wèi)星。按用途分，海洋衛(wèi)星可分為三類。u 海洋水色衛(wèi)星u 海洋動力環(huán)境衛(wèi)星u 海洋綜合探測衛(wèi)星2-1 海洋衛(wèi)星的分類海洋衛(wèi)星的分類海洋水色衛(wèi)星海洋水色衛(wèi)星是對海洋水色要素（如葉綠素、懸浮沙和可溶性的黃色物質(zhì)等）和水溫及其動態(tài)變化的探測，有效載

10、荷通常選用靈敏度高、信噪比高、光譜分辨率高、波段多、帶寬窄的海洋水色掃描儀。要求空間分辨率在2501000m，地面覆蓋周期要求23天。目的：l 掌握我國近海海洋初級生產(chǎn)力分布、海洋漁業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)資源狀況和環(huán)境質(zhì)量；l 了解我國重點河口港灣的懸浮泥沙分布規(guī)律；l 監(jiān)測我國近海海面溢油油漠、赤潮富營養(yǎng)、電場循環(huán)水排海熱污染、海冰冰情、淺海地形等。2-1 海洋衛(wèi)星的分類海洋衛(wèi)星的分類海洋動力環(huán)境衛(wèi)星海洋動力環(huán)境衛(wèi)星是對海面風場、海面高度、浪場、流場以及溫度場等協(xié)動力環(huán)境要素探測的衛(wèi)星，有效載荷通常是微波散射計、微波輻射計、雷達高度計等，并具有多種模式和多種分辨率。海洋動力環(huán)境衛(wèi)星所獲取的海面動力和海底

11、拓撲資料，具有明顯的軍事價值，美國把這類衛(wèi)星資料置于五角大樓控制下，尤其是實時高精度資料控制嚴格，絕不向別國提供。2-1 海洋衛(wèi)星的分類海洋衛(wèi)星的分類海洋綜合探測衛(wèi)星海洋環(huán)境綜合衛(wèi)星是對全球與近海（包括海岸帶）的海洋動態(tài)環(huán)境和水色環(huán)境各種信息的綜合遙感監(jiān)測，有效載荷包括可見光、紅外，主動、被動遙感器，如多光譜成像儀、合成孔徑雷達、微波散射計、輻射計、高度計等。l 提供全天時、全天候海況實時資料，用于改進海況數(shù)值預(yù)報模式，提高中、長期海況預(yù)報準確率。l 同時提供海上目標、海岸帶調(diào)查、海洋污染的實時同步海洋要素，為海洋環(huán)境監(jiān)測、維護海洋權(quán)益和海岸帶資源調(diào)查、綜合利用與管理服務(wù)。2-2 我國海洋衛(wèi)星

12、介紹我國海洋衛(wèi)星介紹目前已發(fā)射三顆海洋衛(wèi)星海洋水色衛(wèi)星（海洋一號）：HY-1A、HY-1B海洋動力環(huán)境（海洋二號）： HY-2與世界先進水平相比，總體上我國差距較大，主要表現(xiàn)在我國海洋衛(wèi)星工程起步晚、星載儀器的飛行會小、海洋衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)基本建成，但業(yè)務(wù)化應(yīng)用還需完善等方面。2-2 我國海洋衛(wèi)星介紹我國海洋衛(wèi)星介紹我國第一顆用于海洋水色探測的試驗型業(yè)務(wù)衛(wèi)星。海洋一號（HY-1A）衛(wèi)星(2002年5月15日)l 結(jié)束了中國沒有海洋衛(wèi)星的歷史，進一步充實了中國航天對地觀測體系；l 海洋一號A衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運行，實現(xiàn)了中國第一顆海洋觀測試驗型業(yè)務(wù)衛(wèi)星的預(yù)定目標，使我國有能力對所管轄的近300萬km2

13、海域的水色環(huán)境實施大面積、實時和動態(tài)監(jiān)測，并具備對世界各大洋和南北極區(qū)的探測能力；l 海洋一號A衛(wèi)星的成功運行，也使中國海洋立體監(jiān)測體系進一步完善，海洋監(jiān)測能力得到增強。2-2 我國海洋衛(wèi)星介紹我國海洋衛(wèi)星介紹海洋一號（HY-1B）衛(wèi)星該衛(wèi)星在HY-1A衛(wèi)星基礎(chǔ)上研制，其觀測能力和探測精度進一步增強和提高。主要用于探測葉綠素、懸浮泥沙、可溶有機物及海洋表面溫度等要素和進行海岸帶動態(tài)變化監(jiān)測，為海洋經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)服務(wù)。海洋一號衛(wèi)星系列用于獲取我國近海和全球海洋水色水溫及海岸帶動態(tài)變化信息2-2 我國海洋衛(wèi)星介紹我國海洋衛(wèi)星介紹海洋二號（HY-2）衛(wèi)星（2011年8月16日）我國第一顆海洋動力

14、環(huán)境衛(wèi)星該衛(wèi)星集主、被動微波遙感器于一體，具有高精度測軌、定軌能力與全天候、全天時、全球探測能力。其主要使命是監(jiān)測和調(diào)查海洋環(huán)境，獲得包括海面風場、浪高、海流、海面溫度等多種海洋動力環(huán)境參數(shù)，直接為災(zāi)害性海況預(yù)警預(yù)報提供實測數(shù)據(jù)，為海洋防災(zāi)減 災(zāi)、海洋權(quán)益維護、海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護、海洋科學研究以及國防建設(shè)等提供支撐服務(wù)。2-3 海洋衛(wèi)星的應(yīng)用海洋衛(wèi)星的應(yīng)用國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心http:/ 我國海洋衛(wèi)星的發(fā)展規(guī)劃我國海洋衛(wèi)星的發(fā)展規(guī)劃按海洋水色環(huán)境衛(wèi)星、海洋動力環(huán)境衛(wèi)星、海洋雷達衛(wèi)星三個系列發(fā)展我國的海洋衛(wèi)星l 海洋水色環(huán)境（海洋一號，HY-1）衛(wèi)星系列用于獲取我國近海和全球海洋水色水溫及海