摘 要：該文研究了風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星02批和03批區(qū)域觀測(cè)的實(shí)施流程，確定了區(qū)域觀測(cè)實(shí)施時(shí)間的計(jì)算方法，對(duì)不同情況下單次區(qū)域觀測(cè)實(shí)施所需時(shí)間進(jìn)行了計(jì)算，為區(qū)域觀測(cè)策略的確定提供保障。

關(guān)鍵詞：區(qū)域觀測(cè) 觀測(cè)策略 高頻次觀測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：P41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（b）-00-03

2011年臺(tái)風(fēng)“梅花”和深圳大運(yùn)會(huì)FY2C衛(wèi)星啟動(dòng)高頻次區(qū)域觀測(cè)服務(wù)，提供10 min一次的觀測(cè)云圖，2012年FY2F衛(wèi)星進(jìn)行了13次區(qū)域觀測(cè)，提供了6 min一次的高頻次觀測(cè)云圖，為多次重大氣象服務(wù)提供保障，引起了極大的關(guān)注。

風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星區(qū)域觀測(cè)的成功實(shí)施，是區(qū)域觀測(cè)關(guān)鍵技術(shù)取得突破帶來(lái)的成果，其中也包含區(qū)域觀測(cè)的策略確定。根據(jù)風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星區(qū)域觀測(cè)策略，對(duì)風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星地面系統(tǒng)進(jìn)行了適應(yīng)性改造，使其滿足區(qū)域觀測(cè)的需求，使風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星02批和03批都具有了區(qū)域觀測(cè)業(yè)務(wù)運(yùn)行的能力[1][2]。

該文分析風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星02批與03批區(qū)域觀測(cè)的特點(diǎn)，并根據(jù)來(lái)這些特點(diǎn)確定區(qū)域觀測(cè)策略。

1 02批與03批區(qū)域觀測(cè)的不同

風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星02批（C/D/E）三顆衛(wèi)星和風(fēng)云二號(hào)03批目前在軌的F星都具有區(qū)域觀測(cè)能力，但兩者有一定的區(qū)別，F(xiàn)星觀測(cè)更加靈活。目前在軌02批衛(wèi)星設(shè)計(jì)了預(yù)定義15個(gè)掃描區(qū)域，掃描范圍已固定，掃描次數(shù)為1-4次，每次測(cè)控任務(wù)選定的掃描區(qū)域、掃描次數(shù)可由地面測(cè)控進(jìn)行控制；設(shè)計(jì)15個(gè)區(qū)域掃描功能，最大區(qū)域1400行，掃描時(shí)間14 min，最小區(qū)域450行掃描時(shí)間4.5 min，中國(guó)區(qū)域800行掃描時(shí)間8 min。

03批衛(wèi)星改變了02批區(qū)域固定的特點(diǎn)，通過(guò)設(shè)置觀測(cè)起始行和結(jié)束行位置，可以掃描0-2499行內(nèi)的任意區(qū)域，使區(qū)域觀測(cè)更加靈活機(jī)動(dòng)。

2 區(qū)域觀測(cè)實(shí)施流程及觀測(cè)策略確定

因區(qū)域觀測(cè)具有靈活快速的特點(diǎn)，必須建立相應(yīng)的觀測(cè)策略配合，才能發(fā)揮其最大作用，如果觀測(cè)策略不合適，極有可能將區(qū)域觀測(cè)靈活快速的特點(diǎn)丟失，又可能影響衛(wèi)星儀器安全。在制定觀測(cè)策略時(shí)，必須考慮包括掃描輻射計(jì)快速步進(jìn)所需時(shí)間、狀態(tài)穩(wěn)定所需時(shí)間、掃描時(shí)間、衛(wèi)星安全等各種因素。因此就需先研究風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星單次區(qū)域觀測(cè)時(shí)間，計(jì)算出時(shí)間分辨率盡可能高（連續(xù)掃描周期盡可能短）掃描區(qū)域又滿足應(yīng)用需求的掃描策略[3]。

2.1 風(fēng)云二號(hào)02批區(qū)域觀測(cè)實(shí)施流程及策略確定

風(fēng)云二號(hào)02批具有區(qū)域固定的特點(diǎn)，因此進(jìn)行區(qū)域觀測(cè)時(shí)對(duì)衛(wèi)星業(yè)務(wù)控制相對(duì)簡(jiǎn)單，只需向衛(wèi)星發(fā)送觀測(cè)的區(qū)域代號(hào)和觀測(cè)次數(shù)，就可以進(jìn)行觀測(cè)，但相同區(qū)域每次最多觀測(cè)四次，如想繼續(xù)觀測(cè)，就必須重新對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行業(yè)務(wù)控制。圖2為02批衛(wèi)星區(qū)域觀測(cè)實(shí)施流程。在需要對(duì)相同區(qū)域進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)時(shí)，這就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，是每次都向衛(wèi)星發(fā)送控制指令還是一次指令進(jìn)行多次觀測(cè)比較合理，就需要先掌握每次觀測(cè)的時(shí)間，才能合理安排觀測(cè)任務(wù)。

平均單次觀測(cè)可以減少T1-T2=1.4 min，連續(xù)4次觀測(cè)，就可實(shí)現(xiàn)10 min區(qū)域觀測(cè)任務(wù)，一次指令多次觀測(cè)即可完成40 min4次A14區(qū)的觀測(cè)任務(wù)。以此為基準(zhǔn)，2011年6月17日實(shí)施了A14區(qū)的實(shí)際觀測(cè)任務(wù)，附件1為當(dāng)日時(shí)間表（部分），圓滿的完成了當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

可見(jiàn)，風(fēng)云二號(hào)02批衛(wèi)星進(jìn)行區(qū)域觀測(cè)，最短時(shí)間需要8 min，因此區(qū)域觀測(cè)模式下不能獲得更高時(shí)間分辨率的云圖。

采用一次觀測(cè)一次指令控制方式可以保證每張?jiān)茍D都等間隔收取，但時(shí)間較長(zhǎng)，一次指令控制多次觀測(cè)可以縮短任務(wù)時(shí)間，但每次指令獲取的幾張?jiān)茍D間隔相同，指令之間獲取云圖的時(shí)間間隔稍有不同。

2.2 風(fēng)云二號(hào)03批區(qū)域觀測(cè)實(shí)施流程及策略確定

風(fēng)云二號(hào)03批衛(wèi)星改變了02批區(qū)域觀測(cè)的方式，采用先向衛(wèi)星注入掃描區(qū)域范圍（起始行和結(jié)束行），再指令控制衛(wèi)星掃描的方式，這中方式具有靈活多變的特點(diǎn)，可以根據(jù)需要對(duì)觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)微調(diào)，可以保證對(duì)臺(tái)風(fēng)等天氣的追蹤，由于可以觀測(cè)比02批更小的區(qū)域，因此觀測(cè)時(shí)間可以更短，獲得6 min甚至更短時(shí)間分辨率的觀測(cè)云圖。

由于衛(wèi)星沒(méi)有下傳當(dāng)前區(qū)域的起始行和結(jié)束行信息，因此，為保證衛(wèi)星安全，最好的方式是每次都向衛(wèi)星發(fā)送觀測(cè)區(qū)域范圍指令，然后再進(jìn)行觀測(cè)。圖3為03批衛(wèi)星區(qū)域觀測(cè)實(shí)施流程。

3 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)云二號(hào)02批衛(wèi)星和03批衛(wèi)星各有特點(diǎn)，02批區(qū)域固定，控制主要由衛(wèi)星來(lái)實(shí)施，地面控制簡(jiǎn)單，區(qū)域切換方便，但區(qū)域無(wú)法微調(diào)，因此在區(qū)域變化時(shí)不僅觀測(cè)范圍變化很大，時(shí)間分辨率變化也會(huì)很大。03批區(qū)域觀測(cè)范圍靈活，可以根據(jù)氣象服務(wù)要求對(duì)區(qū)域進(jìn)行微調(diào)，而時(shí)間分辨率不變；因控制主要有地面系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，關(guān)系衛(wèi)星安全運(yùn)行，運(yùn)行管理人員責(zé)任重大，在確認(rèn)觀測(cè)策略時(shí)需十分謹(jǐn)慎。

該文根據(jù)區(qū)域觀測(cè)流程確定了區(qū)域觀測(cè)時(shí)間的計(jì)算方法，為區(qū)域觀測(cè)的策略實(shí)施提供了保障，可為根據(jù)頻次的提出服務(wù)需求提供在此頻次下可以獲取的觀測(cè)范圍，或根據(jù)觀測(cè)范圍提出的需求提出可以實(shí)施的觀測(cè)時(shí)間分辨率，為風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星更好的進(jìn)行氣象服務(wù)提供保障。

參考文獻(xiàn)

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