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发布时间：2025-05-03 点此：1053次
由我国航天科技集团有限公司八院抓总研发的风云三号G星成功发射，作为风云卫星宗族中的第20星，它在世界上初次选用双频主动降水丈量雷达与被迫微波、光学遥感相结合的归纳勘探，完结了降水丈量从“被迫看”到“主动探”的跨过，进一步进步了我国气候归纳观测才能。
这颗卫星究竟都有哪些“独门绝技”？立刻解密！
双频段、高精度，让降水无处遁形
降水是全球水循环中的重要进程，降水量多少和降水在时刻与空间散布的改变会极大地影响人们日子。据统计，全球飓风有三分之一左右产生于北太平洋西部，而我国正处于北太平洋西部飓风活动带上，近年来，飓风暴雨内涝成为我国部分城市面对的重要灾祸之一，给人民日子造成了巨大的影响。
关于降水材料的获取，传统上首要通过雨量计、地基雷达等手法，但因为地上设备装备数量有限且散布不均，难以获取大规模高空间分辨率的地上降水信息。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载Ku、Ka双频降水丈量雷达，将雷达观测分辨率高和卫星观测规模广的优势结合起来，通过向大气发射无线电磁波信号，接纳大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取笔直方向不同高度层的降水结构信息，完结笔直方向降水的勘探。一起，使用雷达跨轨方向的扫描才能，完结对水平方向的降水勘探，最终使风云三号G星具有自上而下获取三维结构信息的才能，就如同对大气降水进行“CT”扫描，取得降水精密的立体结构信息。
除此之外，风云三号G星Ku频段和Ka频段雷达同步作业，能够使用大气中不同高度层的降水粒子对两个频段雷达辐射的微波信号的反射率不同的特性，区别雨和雪，并对降水进行准确估量。Ku频段有利于勘探强降水，Ka频段则有利于勘探弱降水，两者结合构成的双频勘探,能够扩展降水勘探才能，进步降水反演精度，精准感知407公里轨迹高度内地球大气0.2毫米/小时如毛毛雨般的降水强度改变，比国外同类仪器在相同活络度下的间隔分辨率进步了1倍，可获取更精密的降水三维结构信息。
多体系、主被迫，将丈量做到极致
为了进一步进步对飓风、暴雨等灾祸性降水的高精度观测，风云三号G星瞄准了“高勘探活络度、高勘探精度、多体系联合勘探”的开展方向。除了主动降水丈量雷达外，卫星还搭载了一台全新升级换代的被迫微波仪器——微波成像仪。
作为国内初次装备的降水型多通道、高活络、高精度的辐射计，微波成像仪将在国内初次完结9频点26通道一体化勘探。它能够接纳地球大气10~183GHz微波辐射能量，进行全地利、全天候、多极化协同勘探。就像一只高活络、高精度的千里眼，获取飓风内部温湿结构、飓风强度、飓风影响区雨强等相关要害信息，猜测飓风未来开展状况，对飓风暴雨“准确评脉”。
此外，卫星搭载的光学遥感载荷——中分辨率光谱成像仪将完结可见光/红外云图、云顶温度、云顶高度、有用粒子半径和云形态学方面的要素勘探，从而辅佐判别降水云的存在，完善微波丈量的反演成果。
主动降水丈量雷达与被迫微波、光学遥感相得益彰，完结降水要素的多体系联合协同勘探，可谓强强联合，将丈量降水的装备拉成“顶配”，成为降水丈量界的“王炸”。
可俯仰、可掉头，灵动跳出“太空芭蕾”
风云三号G星运转在低轨低倾角的非太阳同步轨迹，关于轨迹上的卫星，因为光照条件的不断改变，其外部热环境改变杂乱，太阳会定时出现在轨迹面的两边，在一段时刻内，太阳照耀卫星的左旁边面；但过一段时刻，太阳又会照耀卫星的右旁边面。但风云卫星定量勘探的需求，要求卫星有一面有必要一向背向太阳，为习惯低轨低倾角轨迹杂乱的光照条件和多变的外暖流，保证卫星一向以同一旁边面面向太阳，保证安稳的外部热环境和单机安稳的作业环境，姿轨控体系规划了自主偏航姿势机动形式。当太阳光从轨迹面的一侧运动到另一侧时，卫星将主动回身180°，完结从正飞到倒飞，再到正飞的灵敏掉头机动。
此外，卫星运转在间隔地上约407公里高度的低轨迹上，大气密度较高，在太阳活动高年，卫星1天的轨迹高度衰减可达600多米。依据使命要求，卫星轨迹高度要操控在100米的误差以内，每天需求进行3次轨迹调整，针对这种状况，风云三号G星研发团队凝聚了团体才智，完结了卫星轨迹高度保持、偏心率与轨迹相位协同自主操控，使得卫星一向以固定高度通过同纬度区域上空，保证了卫星事务使用效能的发挥。一起，为了满意有用载荷在轨执行使命的需求，卫星规划了三轴恣意视点的快速机动、短期姿势偏置形式，使得载荷有用观测规模进步近50%。
为保证卫星超长寿数事务化运转，体系全面的保证办法必不可少。风云三号G星研发团队规划了单机级、体系级的毛病确诊，选用多层灵敏器信息交融毛病确诊技能，可在单个星灵敏器、两个星灵敏器、多个星灵敏器之间进行姿势基准切换，并依据卫星需求完结毛病确诊和姿势调整，真实意义上完结“灵动”。此外，卫星选用陀螺多表头信息齐备确诊与不同轴陀螺表头重构，飞轮确诊与毛病除掉等技能手法，使各部位有用备份，完结实时姿势安全监控，进步了渠道可靠性，保证了卫星在轨安稳运转。
在后续的事务运转中，风云三号G星将发挥“独门绝技”，与风云三号黎明星、上午星、下午星功用互补、相互配合，组网构成完好的低轨气候卫星事务归纳观测才能，将预告精度进步3%左右，将预告时效延伸24小时左右，将气候灾祸监测时效进步近1倍，有用监测卫星寿数周期内产生在海上的飓风内部云、雨的开展进程，为飓风、暴雨、暴雪等灾祸性降水供给高精度观测材料，进一步进步全球数值气候预告效能。
附录
1. 1988年9月7日，风云一号A星。我国自行研发和发射的第一颗低轨气候卫星，也是我国第一颗传输型极轨遥感卫星。
2. 1990年9月3日，风云一号B星。卫星的功能和首要功用与美国第三代极轨气候卫星适当，挨近事务使用水平。
3. 1997年6月10日，风云二号A星。我国第一颗地球停止气候卫星，敞开了我国地球停止气候卫星在轨运转的年代。
4. 1999年5月10日，风云一号C星。我国第一代事务极轨气候卫星的首发星，突破了长寿数安稳运转的技能，被世界气候安排正式列入世界事务极轨气候卫星序列，被列为20世纪末我国三大事件之一铭刻在中华世纪坛上。
5. 2000年6月25日，风云二号B星。我国第一代停止气候卫星风云二号气候卫星的第二颗实验卫星。
6. 2002年5月15日，风云一号D星。在风云一号C星基础上进一步进步安稳性，为更准确的中长期气候预告和气候猜测供给必要的基本材料。
7. 2004年10月19日，风云二号C星。我国第一代停止气候卫星的第一颗事务卫星，被世界气候安排归入全球地球观测事务卫星序列，成为全球地球归纳观测体系（GEOSS）的重要成员。
8. 2006年12月8日，风云二号D星。与风云二号C星构成双星组网观测，完结了我国停止事务气候卫星的“在轨备份”。
9. 2008年5月27日，风云三号A星。我国新一代风云极轨气候卫星的首发实验试用卫星，标志着我国极轨气候卫星成功地完结了技能升级换代。
10. 2008年12月23日，风云二号E星，保证我国停止气候卫星观测事务的接连安稳运转。
11. 2010年11月5日，风云三号B星。与风云三号A星组网，全球材料的观测时效从12小时进步到4.5小时。
12. 2012年1月13日，风云二号F星。风云二号03批卫星的首发星，进一步进步了定量使用水平，具有愈加灵敏的、高时刻分辨率的特定区域扫描才能。
13. 2013年9月23日，风云三号C星。我国第二代事务极轨气候卫星的首发星，被空间与严重灾祸世界宪章归入值勤卫星。
14. 2014年12月31日，风云二号G星。保证我国停止轨迹气候卫星观测事务的接连安稳，构成“多星在轨、统筹运转、互为备份、当令加密”的格式。
15. 2016年12月11日，风云四号A星。我国新一代停止气候卫星的首发星，完结全球初次停止轨迹干与式高光谱大气勘探，全球初次辐射计、勘探仪、闪电仪共渠道装载、全地利作业，对地归纳观测才能全球抢先。
16. 2017年11月15日，风云三号D星。与风云三号C一起组网，构成我国新一代极轨气候卫星上、下午星组网观测的事务布局。
17. 2018年6月5日，风云二号H星。定位在东经79度，观测掩盖区域拓宽至亚太空间协作安排成员国和“一带一路”沿线国家。
18. 2021年6月3日，风云四号B星。完结世界初次停止轨迹250m空间分辨率全地利观测，大幅进步对短临气候现象的观测才能。
19. 2021年7月5日，风云三号E星。全球首颗民用晨昏轨迹气候卫星，有用弥补了6小时同化窗内卫星观测材料的空白。
20. 2023年4月16日，风云三号G星，我国首颗低倾角轨迹降水丈量专用卫星，首要用于灾祸性气候体系强降水监测，供给全球中低纬度区域降水三维结构信息。
作者：史博臻 肖前循 张鹏飞 许海玉 郑永艾
修改：朱伟
责任修改：戎兵
*文汇独家稿件，转载请注明出处。
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