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風雲二號氣象衛星(fy-2)是我國自行研製的第一顆地球靜止軌道氣象衛星,與極地軌道氣象衛星相輔相成,構成我國氣象衛星應用體係。 |
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風雲二號衛星主要作用是獲取白天可見光雲圖、晝夜紅外雲圖和水氣分佈圖,進行天氣圖傳真廣播,供國內外氣象資料利用站接收利用,收集氣象、水文和海洋等數據收集平臺的氣象監測數據,監測太陽活動和衛星所處軌道的空間環境,為衛星工程和空間環境科學研究提供監測數據。中國位於全球氣候脆弱帶,旱澇、高溫、冷寒等氣候災害頻繁發生。風雲二號靜止氣象衛星資料越來越成為天氣分析,預報服務中必不可少的重要監測手段。對災害性天氣的監測,特別是對臺風、暴雨、洪水、沙塵暴等重大自然災害的監測,靜止氣象衛星發揮了重要作用。 |
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衛星質量:1365公斤
軌道特性:地球靜止軌道
設計壽命:3年 |
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風雲二號係列靜止氣象衛星是我國第一代靜止氣象衛星,計劃發射5顆,即風雲二號a/b/c/d/e,兩顆試驗星(風雲二號a/b),三顆業務星(風雲二號c/d/e)。其中風雲二號a星於1997年6月10日發射成功,風雲二號b星於2000年6月25日發射成功,姿態均為自旋穩定,衹有一個三通道掃描輻射計,設計壽命3年。從風雲二號c星起,掃描輻射計將由三個通道增加到五個通道,在性能上較風雲二號a/b兩星有較大的改進與提高。風雲二號c星計劃於2004年10月發射。d星、e星分別計劃於2006年和2009年發射。 |
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衛星質量:1365公斤
軌道特性:地球靜止軌道
設計壽命:3年 |
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風雲二號係列靜止氣象衛星是我國第一代靜止氣象衛星,計劃發射5顆,即風雲二號A/B/C/D/E,兩顆試驗星(風雲二號A/B),三顆業務星(風雲二號C/D/E)。其中風雲二號A星於1997年6月10日發射成功,風雲二號B星於2000年6月25日發射成功,姿態均為自旋穩定,衹有一個三通道掃描輻射計,設計壽命3年。從風雲二號C星起,掃描輻射計由三個通道增加到五個通道,在性能上較風雲二號A/B兩星有較大的改進與提高。風雲二號C星和D星已分別於2004年10月19日和2006年12月8日年發射。E星計劃於2009年發射。
風雲二號衛星既是高科技的産物,同時也是一個復雜的係統工程。涉及電子技術、光學技術、材料技術、關鍵的元器件技術,以及應用技術,其背後體現的是國傢綜合科技實力,參與衛星、運載、測控、發射、應用五大係統的科技人員成千上萬,歷經20餘年,付出了極其艱苦的努力。
風雲二號A星發射之後,上天運行了3個月左右就開始出現一些故障,衹能間歇性工作,每天工作6到8小時之後就要休息。B星發射上去之後,運行了不到8個月,星上有一個部件開始出毛病,衛星轉發下來的信號比正常情況下衰減很多,接收起來非常睏難。前面兩顆星,大傢搞了很多年,在氣象業務應用上都沒有達到預期的效果,最終沒有實現業務化。但這兩顆衛星在天上運行給我們積纍了大量的經驗,包括空間環境,衛星運行的環境數據很多都是在衛星運行過程中逐漸暴露,然後科技人員經過分析研究和大量的地面模擬試驗,再拿出解决辦法。在兩顆星的基礎上,風雲二號C星做了256項大的技術改進,這些改進完全是在A星、B星失敗的基礎上總結出來的。完全可以說,風雲二號衛星的成功是一代人,甚至是兩代人、三代人艱苦努力,各部門通力合作的結果。 |
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總體來講,在一些基礎性、關鍵性基礎上,我國和國際先進水平相比仍然有些差距,但是風雲二號衛星有我們的特色,在許多地方做的令世界同行側目。所以它獲得國傢科技進步一等奬也是當之無愧的。
歸結起來來說,有五個方面能夠體現風雲二號的技術特色:
第一,先進的靜止軌道觀測的技術。靜止軌道距離地球有35800公裏,在這麽遠的地方獲得高清晰圖象,技術上是有相當難度的。所以它的第一個技術特點就是星上的觀測儀器,有5個通道,就是可以同時獲取5張圖。
第二,衛星總體設計技術。風雲二號的圖象質量是非常好的,為了保證高質量的圖象,衛星設計做了大量的工作,包括星上怎麽提供能源,怎麽樣控製好衛星的姿態,怎麽樣保證星上數據處理和下發等等。
第三,星地一體化實現了高精度的圖象定位。一般網友對這個可能不是很瞭解,遙感衛星要實現對地球的圖象精確定位是比較難的事情,尤其是靜止軌道衛星,這麽遠,我們實現了圖象定位準確度“像元級”。定位準的好處有:1.對發生災害位置的估計就會減少誤差。2.會使連續動畫保持穩定。
第四,風雲二號最大的亮點,就是我們做的定量應用比較有特色,有些應用技術也是國際同行公認的。在處理風雲二號觀測到的數據時形成了各種各樣定量的産品,用這樣一些觀測數據可以反演出各種大氣物理參數。比如風場、雲參數、降水信息等。
第五,星地係統實現了穩定業務運行。氣象衛星要求觀測是連續的,衛星一旦停止工作,就會給天氣預報、災害監測造成嚴重影響。風雲二號星地係統實現了一年365天、每天24小時連續運行。 |
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風雲二號氣象衛星的效益首先體現在重大的災害性天氣過程以及重大的氣象自然災害監測方面,發揮了非常特殊的作用。2006年至2008年這三年過程中,據統計,影響我國的臺風72個,其中有23個臺風是登陸的,所有的這些臺風風雲二號一個都沒有漏過。比如2005年登陸我國的超強臺風“海棠”,2006年超強臺風“桑美”以及2007年超強臺風“羅莎”的監測預報過程中風雲二號衛星都發揮了功不可沒的作用。
風雲二號衛星對暴雨、沙塵暴、大霧、草原和森林火災等也有很強的監測能力。比如2007年的江淮暴雨,由於持續暴雨最後作出了在安徽王傢壩分洪的决策,在這個過程中從國務院領導到當地政府,以及中國氣象局領導都高度重視,迫切需要瞭解天氣的實況過程以及預報結果,關鍵時刻風雲二號衛星提供的資料發揮了很好的作用。再舉個例子,2006年黑竜江和內蒙的森林草原大火,風雲二號衛星不僅提供了持續不斷的動態火情監測産品,還提供了人工影響天氣作業的天氣分析産品,為最終撲滅大火立下了汗馬功勞。
說社會效益,現在電視觀衆每天都能通過各種電視節目收視到風雲二號的雲圖,通過雲圖來瞭解天氣形勢,比如今天晚上肯定會有臺風“浣熊”的預報。這既是對百姓的服務,同時也是宣傳和普及氣象知識,增強公衆對自然災害防禦的意識有很重要的價值。當然,它的社會效益遠遠不限於如此,除了在氣象防災減災應用上。國內的民航、交通、農業、漁業、水利、電力、林業、軍隊等很多部門都在利用風雲二號的資料。舉個例子,風雲二號有大霧的監測能力,交通部門就很需要這方面的資料。類似這樣的例子有很多。所以,風雲二號衛星的投入産出比是很高的,效益巨大。 |
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風雲二號衛星係統從整體上講,與國際上目前正在使用的靜止氣象衛星技術水平是相當的。儘管在一些基礎性和關鍵技術上,我們仍然有一定的差距,但是我們在某些方面也比其他國傢做的好,同時,我們趕超的勢頭和進步的速度是最快的,這是不爭的事實,國際公認。我們在較短的時間內達到了國際在軌衛星同等的水平,這給我們國傢在氣象領域贏得了尊重。
風雲二號衛星在全球氣象衛星觀測網中占有重要的位置,在整個東亞這塊,特別是印度洋、青藏高原的衛星觀測過去是一個很薄弱的區域。我國風雲二號衛星定位於東經105度,其位置决定了它是整個地球觀測係統中不可或缺的一部分,它獲得的觀測資料對國際的氣象界乃至地球科學界都是一個貢獻。在世界氣象組織的空間計劃中,風雲二號衛星被列為骨幹業務衛星,承擔為全球天氣和氣候觀測的義務。在上個世紀我國的氣象衛星應用主要依靠國外的衛星資料,現在不僅有自主衛星,還對外快進行資料共享和數據服務,用通俗的話說就是從過去使用人傢的變成現在人傢使用我們的,這體現了非常大的變化,這也奠定了我國傢在世界氣象組織的地位。
國際上越來越多的國傢和地區使用風雲二號衛星資料,評價也很積極,比如澳大利亞、日本、美國、歐洲以及東南亞的一些國傢,包括我們國傢的香港、澳門、臺灣地區都在用風雲二號的衛星資料。 |
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繼2004年10月19日發射了C星之後,時隔2年,在2006年12月8日又發射了風雲二號D星。這兩個衛星對氣象觀測而言,就像人的兩個眼睛,那在天上有一個衛星不行嗎,幹嗎還要搞兩個衛星?兩個星觀測的優勢有兩點:
首先,是在軌衛星由於它的不可維護性,風險較大,難免有在軌故障或者失效,但是組織一顆衛星發射需要很長時間。如果天上就一顆星,它突然壞了,那氣象業務就中斷了。所以雙星的第一個作用是實現在軌備份,確保氣象業務不中斷。
第二,兩顆星可以同時觀測,並不是冷備份,是一種熱備份的概念。同時觀測的好處是:從空間上,可以擴大監測範圍。從時間角度,每一顆衛星每半小時觀測一次地球,如果把半小時錯開,比如這顆衛星10點30開始觀測,下顆衛星是10點45開始觀測,這樣使時間間隔每次觀測縮短到15分鐘,這樣重疊區域地方,每隔15分鐘就可以看到天氣過程。通過實際的工作表明,雙星15分鐘的加密觀測對氣象預報有十分明顯的作用,因為很多中小尺度的天氣係統,發展非常快,特別是汛期,觀測時間間隔過長會漏掉這些重要的天氣過程。比如有些局地的強降雨持續時間衹有十幾分鐘,雙星觀測後這些過程我們可以更好地捕捉到。雙星重疊區動畫技術,做的非常出色,是風雲二號衛星應用的一個亮點。
12月23日8時54分,我國在西昌衛星發射中心用長徵三號甲運載火箭,成功將“風雲二號”06星送入預定軌道。
火箭飛行24分鐘後,西安衛星測控中心傳來數據表明,衛星已經成功進入地球同步轉移軌道。經過一係列控製,衛星將最終定點於東經123.5度赤道上空。
“風雲二號”06星是由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院為主研製,可全天候對地球進行連續氣象監視,獲取地球空間環境白天可見光雲圖、晝夜紅外雲圖和水汽分佈圖;收集和轉發氣象、海洋、水文等觀測數據;監測太陽X射綫和空間粒子輻射數據等。衛星重1.39噸,在軌采用自旋穩定方式,用戶為中國氣象局。
我國於2004年10月19日和2006年12月8日發射的“風雲二號”04星、05星,實現了我國氣象衛星雙星組網運行觀測,目前兩顆衛星工作狀況良好。
這次發射升空的06星,是04星、05業務星的在軌備份星和接替星,它的成功發射,可增強風雲氣象衛星在軌連續、穩定運行的可靠性,為我國及周邊國傢天氣觀測、氣象預報和減災防災發揮重要作用。同時,對加強我國與國際氣象組織的合作,提高我國在氣象領域的國際地位具有重要意義。
用於發射的長徵三號甲運載火箭,是由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院為主研製。這次發射是長徵係列運載火箭的第115次飛行。 |
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長徵三號甲發射風雲二號氣象衛星紀念封 | 長徵三號甲運載火箭發射風雲二號氣象衛星成功紀念封 | |
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