風云四號衛星
風云四號衛星是我國靜止軌道氣象衛星從第一代(風云二號)向第二代跨越的首發星,也是我國首顆地球同步軌道三軸穩定定量遙感衛星,使用全新研制的SAST5000平臺,設計壽命7年。衛星成功突破了代表國際前沿的高精度圖像定位與配準、微振動測量與抑制等20余項核心關鍵技術,裝載4種先進有效載荷。
我國上一代靜止氣象衛星風云二號,是將云圖傳回后在地面進行配準。但風云四號指標精度大幅提高,星上實時配準效果要優于地面配準,因而圖像定位與配準技術成為關鍵技術之一。該技術可通過對衛星掃描成像的各種影響因素進行實時計算和補償,消除偏差影響,實現“無姿態偏差、無軌道偏差、無熱變形偏差”成像。該衛星圖像導航配準精度達到1像元,可將對地拍照誤差控制在1km以內,高達98.8%的補償效率。
該衛星裝載有多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀和空間環境監測儀器包等四種先進有效載荷。掃描輻射計空間分辨率0.5~1.0km(可見光),2.0~4.0km(紅外);成像時間15min(全圓盤),3min(1000km×1000km)。干涉式大氣垂直探測儀空間分辨率2.0km(可見光),16.0km(紅外);光譜分辨率700~1130cm-1,0.8cm-1,1650~2250cm-1,1.6cm-1;探測時間35min(1000km×1000km),67min(5000km×5000km)。閃電成像儀空間分辨率7.8km,成像時間2ms(4680km×3120km)。
風云四號在國際上靜止軌道氣象衛星中首次裝載了干涉式大氣垂直探測儀,光譜探測通道達1700個,可在垂直方向上對大氣結構實現高精度定量探測,如同對大氣進行CT掃描。其獲取的高光譜大氣數據,可進一步提高天氣預報的準確性。
天氣預報極為復雜,涉及數十種遙感數據產品的應用。風云四號正式投入業務運行后,將提供云、輻射、溫濕度、大氣、導風、閃電等34種數據產品。
風云四號的主用戶為中國氣象局。衛星投入使用后,可更加精確地開展天氣監測與預報預警、數值預報、氣候監測。衛星裝載的閃電成像儀能1s拍500張閃電圖,探測區域范圍內的閃電頻次和強度,在國內首次提供閃電預警。風云四號能每3min對臺風區域進行觀測,可彌補目前在軌衛星云圖分辨率不夠高的缺點,還將對災害及環境監測、人工影響天氣、空間天氣研究等提供有力支撐。
● 文_鄧薇 郭晗