我国气象卫星及应用发展与展望

截止到2008年6月底,我国已成功发射了4颗风云一号极轨气象卫星、1颗风云三号极轨气象卫星和4颗风云二号静止气象卫星.目前,风云一号D星、风云二号C和D星在轨业务运行,风云三号A星正在在轨测试中.我国的气象卫星已初步实现了业务化、系列化,率先实现了国防科工委提出的我国遥感卫星从试验应用型向业务服务型转变的目标.同时,我国也已成为世界上同时拥有极轨和静止两个系列气象卫星的3个国家或国家集团之一.世界气象组织已将风云一号系列、风云二号系列和风云三号系列卫星纳入全球业务应用气象卫星序列,使我国风云卫星成为全球综合地球观测系统的重要成员.我国气象卫星在我国国民经济建设和防灾减灾中发挥了重要作用,也为区域,乃至全球许多国家的经济发展做出了重要贡献.回顾了我国气象卫星及地面应用系统的发展历程,简要总结了我国气象卫星应用所取得的重要成绩,同时对未来我国气象卫星的发展趋势和发展目标等进行了展望.     

利用风云二号卫星信号进行电离层闪烁监测的方法

利用风云二号卫星业务遥测信号进行电离层闪烁监测,根据其信号特点研究开发了监测仪。该监测仪用于实时监测分析风云二号卫星信号因电离层不规则结构引起的幅度闪烁和相位闪烁。风云二号业务遥测信号是一个1.7 GHz的调相信号,其发射振幅稳定,负载的信号精确可知,在中国及周边地区可以被用来进行电离层闪烁监测研究。由于风云二号是静止卫星,其监测结果将不存在卫星运动所附带的变化,容易将时间和空间变化分离开,因而比GPS闪烁监测更具优越性。该仪器将基于目前遍布全国的风云卫星展宽云图接收设备,在使用风云卫星展宽云图接收机天线、高频及第一中频通道的情况下进行设计,因此有利于未来的在全国范围内进行推广和组网监测。另外,风云二号已经实现双星、组网观测,其提供的两个不同方向的同频信号源将大大提高监测仪的应用价值。该仪器与GPS双频闪烁监测配合,还将能获得电离层闪烁特性的谱特征。     

新书架

风云二号卫星业务产品与卫星数据格式实用手册许健民等主编该书主要介绍了风云二号卫星业务产品的名称、定义、生成原理和应用,对国家卫星气象中心业务系统每天实时莸取的国内外十余颗气象和环境卫星数据格式作了详细说明。本书可供卫星气象和卫星遥感应用的科研、教学和服务等相关行业人员参考。16开定价:86.00元     

低轨互联卫星发展历程及气象领域合作模式展望

低轨互联卫星系统被认为是当今最新、最有前途的卫星移动通信系统,能在一定程度上满足全球范围内气象数据和产品传输、气象移动通信和天基气象载荷探测的业务需求,有效支撑全球气象监测、全球预报和全球服务的实施,有广阔的应用前景。通过研究国内外低轨互联卫星星座发展历程,对低轨互联星座产业链、存在风险、气象应用需求进行了分析,提出了通过商业合作方式在气象领域加快应用推广的建议。     

世界和我国气象卫星数据共享服务现状与展望

正自1960年世界上第一颗气象卫星升空以来,气象卫星应用不断深化,美国、欧洲、日本、俄罗斯、印度等先后建立了各具特色的气象卫星应用服务体系,大大推进了卫星资料在气象及相关领域的应用。我国气象卫星和卫星气象事业经过40多年的发展,已逐步形成以风云极轨和静止两个系列气象卫星为主的气象卫星观测业务体系,为国家减灾防灾和应对气候变化提供了有力支撑。通过风云一号、风云二号和风云三号卫星地面应用系统的建     

省气象局新建业务宽带备份系统的配置要点

以双向转发检测和网络质量分析技术,研究网络流量分流、链路冗余备份的问题.在主备网络的切换过程中,针对在发生故障以后,如何使得收敛时间达到毫秒级和线路自动切换的重点问题,提出解决方法.根据解决的方法给出省市气象宽带主备网络的组网配置,提出配置要点.最终实现气象业务不中断的效果.使得广东省气象宽带业务通信更加快速、可靠、安...     

风云四号气象卫星成像特性及其应用前景

风云四号是中国新一代静止轨道气象系列卫星,该系列卫星的设计目的是满足中国气象局2020年前后的业务应用和服务需求。风云四号系列的首发星为科研试验星,代号FY-4A,已于2016年12月14日在西昌卫星发射中心成功发射,从FY-4B开始,风云四号系列卫星将提供业务服务。成像仪是风云四号系列卫星的核心载荷之一,其成像性能比目前使用的风云二号系列卫星在时间空间分辨率、光谱通道等方面有显著提升。本文将就该仪器的工作特点、观测模式设置、光谱通道的选取和特点进行介绍,由于FY-4A卫星正在进行为期一年的在轨测试,本文还将展示在轨测试图像。     

风云二号卫星地球观域修正算法

风云二号静止气象卫星在获取图像时, 必须使扫描辐射计的观域对准地球。卫星在轨道上受到各种摄动力的作用, 使轨道和姿态改变, 扫描辐射计的地球观域随之发生变化。卫星扫描辐射计对地球观域的偏差会影响图像定位的精度, 因此对准观域的工作是日常业务工作的一部分, 不仅在卫星定点之初启动观测时, 而且在业务运行的过程中, 都需要通过地面遥控指令进行修正。该文提出了一种风云二号静止气象卫星扫描辐射计地球观域修正量和调整方向的算法, 以替代人工目测卫星原始云图进行的卫星观域调整控制决策。这种算法的实施可以提高风云二号气象卫星云图获取作业的可靠性。     

极轨卫星天线跟踪伺服系统故障分析与排除

分析广州气象卫星地面站极轨卫星跟踪天线在跟踪卫星过程中多次出现随机退出跟踪,从而引起收图中断,影响收图质量问题,对极轨卫星跟踪天线伺服系统的故障原因进行了分析和排查。通过逐一排查伺服系统涉及到的各个环节,最终找出了使天线跟踪中途退出的直接原因：GPS时间源并行时间码驱动电路性能变差,引起天线中途退出。     

省级气象宽带网可靠性设计

气象业务的发展和社会需求的增长,对广域宽带网络系统提出更高要求,不但要求传输的数据量大,时效性强,而且要求其可靠性高。目前各省级气象局的宽带网可靠性设计,大都采用降级备份,无法做到双链路自动切换、无缝备份,难以满足气象业务7×24 h从不间断的实际需求,网络可靠性有待进一步提高。该文提出一种基于双向转发检测 (BFD) 和策略路由技术的网络可靠性设计方案,应用该方案不仅使网络结构和带宽有大幅提升,还能实现业务分流、链路冗余和故障自动切换,提高气象宽带网的可靠性水平。该方案经严格测试后,已依托广东省气象宽带网得以实现并投入业务运行,效果良好。同时,该设计对其他省级气象网络建设有一定参考价值。     

风云二号02批气象卫星数据处理中心软件工程方法

数据处理中心是风云二号02批静止气象卫星地面应用系统的核心业务处理系统之一。该文描述了风云二号02批卫星的业务特征；对科研阶段研制的数据处理中心应用软件在稳定业务运行方面尚有的欠缺做出分析；根据软件工程的再工程理论，提出使用逆向工程方法，进行数据、代码、接口和文档的重构；对数据处理中心的业务流程进行构造，对业务系统进行逻辑层次的结构设计。     

气象卫星资料处理软件再工程方法与实践

分析了现行气象卫星资料处理软件开发体制和模式的弊端,归纳并总结了卫星气象应用系统软件工程化在整体上的原则性要求,提出了风云二号气象卫星02批资料处理应用软件开发方法,对气象卫星资料应用科学研究人员、软件工程化人员和系统集成人员进行了任务界定,分析和总结了风云二号卫星02批资料处理软件再工程过程中的开发模式、准则和有关要求。最后按再分析、再编码、再测试3个阶段简要介绍了对风云二号卫星02批资料处理软件进行再工程改造的实施情况。     

东亚多卫星集成降水业务系统

静止气象卫星与极轨气象卫星的集成应用,能够充分发挥静止气象卫星与极轨气象卫星的各自优势。东亚多卫星集成降水业务系统采用拉格朗日集成算法,利用静止气象卫星的红外观测信息计算的红外冷云移动矢量,为极轨气象卫星微波降水的发展提供约束条件,实现了静止气象卫星红外观测信息与极轨气象卫星微波降水的集成,综合了两类卫星观测的优势。同时业务系统的设计考虑了多数据分级管理、多业务单元的协同工作和插件式的系统整体框架,为业务系统合理、快速处理多种来源的红外观测数据、微波降水数据,以及未来的数据更迭和算法更新提供了必要保障。     

未来20年国际极轨气象卫星系统发展计划

一、引言极轨气象卫星与静止气象卫星相比,其优势是可以获取全球资料,为数值天气预报模式提供初始场,提高预报准确率,同时在全球自然灾害和环境监测以及气候研究中发挥重要作用。因此,对于极轨气象卫星来说,不会改变长期维持双星业务系统,而且星载仪器的探测能力(探测精度、分辨率和多功能等)将不断提高和加强。卫星将由自由飞行体(目前的NOAA系列)向平台结构方向发展。1991年初国际极轨气象卫星(IPOMS)的技术工作组(TWG)给出了未来20年国际极轨气象卫星系统发展计划等方面的最新研究结果。本文将简要介绍该项研究涉及的主要     

Python在FY 2G定量业务产品自动可视化中的应用

利用Python语言实现了每日对CMACast下发的最新风云二号G星(FY-2G)云导风(AMV)和射出长波辐射(OLR)两个定量业务产品的实时自动解码和可视化出图,并与国家卫星气象中心下发的卫星天气应用平台(SWAP)的显示进行了对比。结果表明:两者显示一致。在显示所有AMV文件风矢量数据的前提下,本文可视化产品较目前版本SWAP的显示更为疏密均匀,没有出现重叠现象;Python出图自带的高洛德(Gouraud)明暗处理渲染方式则在对OLR格点产品可视化显示中提供了一种更为平滑,细腻的方法。利用本研究方法对风云二号卫星定量产品进行可视化具备自动化和视觉美观的特点,值得在基层气象部门业务中推广。     

基于卫星地面站天线状态预测的任务再规划

集成运行控制系统(Integrated Operation and Control System,IOCS)是极轨气象卫星地面应用系统的重要系统之一,其主要作用之一是规划多卫星地面站接收任务,确保全球资料的完整获取。当卫星地面站某个天线出现异常或不可用时,若仍按原有的任务规划进行数据接收,将直接造成全球资料的不完整,因此需要研究卫星地面站天线状态的预测和相应的任务再规划技术,从而及时发现和处理卫星地面站的天线异常、降低连续多轨数据接收失败风险,最终达到提高极轨气象卫星数据接收成功率的目的。文章设计了基于统计分析的卫星地面站天线状态预测方法,并研究了对后续系统运行改变最小、易实现和结果可复核的任务再规划方法。     

卫星地面站故障通用报警系统设计与应用

随着我国航天应用水平的迅速发展,卫星地面应用系统日益增多,卫星地面站应用系统高可靠性和高时效性的要求,给卫星地面站运行维护人员带来了很大的压力和挑战。为有效降低卫星地面站的维护成本,减轻值班维护人员工作负担,设计了一种基于OSGi的卫星地面站故障通用报警系统,可根据用户需求迅速完成系统开发,具有模块化、可插拔的特点,通过自动化的故障监控报警技术和多样性的报警方式辅助业务运行,为卫星地面站业务稳定、可靠运行提供保障。通过实际应用验证了故障通用报警系统具有较好的的理论意义和实用价值,提高卫星地面站业务运行的可靠性。     

极轨气象卫星数据Web共享平台的建设

基于国家科技部大力推行的DVB-S系统,依托AutoI、tSQLite、Prototype等开源软件构建了极轨气象卫星W eb共享平台,探讨了其方案设计和技术实现。该平台实现了极轨卫星数据实时处理、自动发布、W eb交互展示和数据共享等功能,有效地拓展了DVB-S数据接收系统的使用价值,为卫星数据的后续开发、成果交流及气象应用创造了有利条件。     

气象科技动态

中国第二代极轨气象卫星实现双星组网观测从2011年5月26日国家国防科技工业局在京举行风云三号B气象卫星在轨交付仪式上获悉,随着风云三号B气象卫星正式投入使用,中国第二代极轨气象卫星风云三号A星、B星首次实现了上午星和下午星的双星组网观     

地空基GPS探测应用研究进展

GPS大气探测(GPS气象学)目前已成为国际GPS应用的热点问题，可分为地基和空基应用两个方向。目前，地基的研究和应用技术已基本成熟，并从技术研究走向业务应用；在空基探测方面，国际上很多国家和地区都实施并发射了GPS应用气象小卫星，美国国家极轨环境卫星(NPOES)和欧盟极轨气象卫星系列(METOP)也都将搭载星载的GPS接收机，用于对地的掩星探测。GPS气象学已成为卫星气象学的一部分，它所获得的稳定的覆盖全球的对流层和平流层温度、气压、水汽和空间电子浓度的廓线资料，对气象预报、气候变化和空间天气的研究业务应用具有重要的应用价值。