風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星

風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星從第一代（風(fēng)云二號(hào)）向第二代跨越的首發(fā)星，也是我國(guó)首顆地球同步軌道三軸穩(wěn)定定量遙感衛(wèi)星，使用全新研制的SAST5000平臺(tái)，設(shè)計(jì)壽命7年。衛(wèi)星成功突破了代表國(guó)際前沿的高精度圖像定位與配準(zhǔn)、微振動(dòng)測(cè)量與抑制等20余項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)，裝載4種先進(jìn)有效載荷。

我國(guó)上一代靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號(hào)，是將云圖傳回后在地面進(jìn)行配準(zhǔn)。但風(fēng)云四號(hào)指標(biāo)精度大幅提高，星上實(shí)時(shí)配準(zhǔn)效果要優(yōu)于地面配準(zhǔn)，因而圖像定位與配準(zhǔn)技術(shù)成為關(guān)鍵技術(shù)之一。該技術(shù)可通過(guò)對(duì)衛(wèi)星掃描成像的各種影響因素進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和補(bǔ)償，消除偏差影響，實(shí)現(xiàn)“無(wú)姿態(tài)偏差、無(wú)軌道偏差、無(wú)熱變形偏差”成像。該衛(wèi)星圖像導(dǎo)航配準(zhǔn)精度達(dá)到1像元，可將對(duì)地拍照誤差控制在1km以內(nèi)，高達(dá)98.8%的補(bǔ)償效率。

該衛(wèi)星裝載有多通道掃描成像輻射計(jì)、干涉式大氣垂直探測(cè)儀、閃電成像儀和空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器包等四種先進(jìn)有效載荷。掃描輻射計(jì)空間分辨率0.5～1.0km（可見(jiàn)光），2.0～4.0km（紅外）；成像時(shí)間15min（全圓盤(pán)），3min（1000km×1000km）。干涉式大氣垂直探測(cè)儀空間分辨率2.0km（可見(jiàn)光），16.0km（紅外）；光譜分辨率700～1130cm-1，0.8cm-1，1650～2250cm-1，1.6cm-1；探測(cè)時(shí)間35min（1000km×1000km）,67min（5000km×5000km）。閃電成像儀空間分辨率7.8km，成像時(shí)間2ms（4680km×3120km）。

風(fēng)云四號(hào)在國(guó)際上靜止軌道氣象衛(wèi)星中首次裝載了干涉式大氣垂直探測(cè)儀，光譜探測(cè)通道達(dá)1700個(gè)，可在垂直方向上對(duì)大氣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度定量探測(cè)，如同對(duì)大氣進(jìn)行CT掃描。其獲取的高光譜大氣數(shù)據(jù)，可進(jìn)一步提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。

天氣預(yù)報(bào)極為復(fù)雜，涉及數(shù)十種遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用。風(fēng)云四號(hào)正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行后，將提供云、輻射、溫濕度、大氣、導(dǎo)風(fēng)、閃電等34種數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

風(fēng)云四號(hào)的主用戶為中國(guó)氣象局。衛(wèi)星投入使用后，可更加精確地開(kāi)展天氣監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)預(yù)警、數(shù)值預(yù)報(bào)、氣候監(jiān)測(cè)。衛(wèi)星裝載的閃電成像儀能1s拍500張閃電圖，探測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)的閃電頻次和強(qiáng)度，在國(guó)內(nèi)首次提供閃電預(yù)警。風(fēng)云四號(hào)能每3min對(duì)臺(tái)風(fēng)區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)，可彌補(bǔ)目前在軌衛(wèi)星云圖分辨率不夠高的缺點(diǎn)，還將對(duì)災(zāi)害及環(huán)境監(jiān)測(cè)、人工影響天氣、空間天氣研究等提供有力支撐。

● 文_鄧薇 郭晗