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卫星成功突破高精度图像定位和标准、微振动测量和抑制、定量遥感:天博集团官网

发布时间:2021-05-08发布人:天博集团浏览: 59562 次
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11日凌晨,我国首颗高轨三轴稳定气象卫星风云4号科研试验星在西昌卫星发射基地发射成功。作为中国新一代静止轨道气象卫星的第一颗星,风云4号不仅实现了中国高轨道气象卫星的升级,还进一步提高了卫星气象观测能力和水平,卫星成功突破了高精度图像定位和标准、微振动测量和抑制、定量遥感等20多项重要技术,填补了国内技术空白这个上海造的超气象智慧星有什么独门绝技?解放日报记者就此采访了上海宇宙技术研究院相关专家。万里以外的哪里拍气象云图是气象观测的重要手段,静止轨道气象卫星在地球赤道上运行约36000公里的高度,在这样的高度拍摄图像并不容易,卫星镜头的一点偏移,相对地面可能是几十公里到几百公里的差异。风云4号总设计师董瑶海说:为了确保卫星遥感数据的正确性,卫星在拍摄图像时要求瞄准和合适。

振动

瞄准要求卫星的照相机总是正确定位同一地理位置的正确是卫星拍摄的相邻图像的相对位置关系正确。上一代静止气象卫星风云2号采用云图返回后在地面标准的方法,但风云4号卫星指标精度大幅提高,星实时标准的效果优于地面标准,图像导航和标准技术也成为卫星必须突破的重要技术之一。

图片定位和配置标准是实时计算和补偿卫星上关系载荷扫描图片的各种影响因素,消除偏差影响,实现无姿态偏差、无轨道偏差、无热变形偏差的完美图片,提高图片精度。这也是目前世界新一代静止轨道气象卫星的核心技术。

经地面试验验证,风云4号定位精度可达1像元。什么概念?卫星在36000公里的高处扫描地球拍照时,卫星负荷镜头对地面的指向精度偏差在5个角秒以下,也就是时间的秒针滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答滴答上海宇宙技术研究院卫星专家周徐斌说,这与国外最新的高轨道气象卫星处于同一起跑线上,进一步提高了我国静止轨道定量遥感卫星的开发能力。克服一口气的振动摄影爱好者知道,拍美丽的照片,不仅焦点正确,还要保持照相机的稳定。

与此类似,卫星在轨道上观测地球,也应考虑振动对载荷的影响。卫星在轨道运行过程中,际活动部件不可避免地会给卫星带来细微的振动。

卫星

风云4号总工程师李卿说:风云4号配置的干涉式大气垂直探测器,其工作机制对外界的微小振动干扰非常敏感,只要在卫星旁吹一口气,就会产生无法识别或消除的光谱,光谱性能就会退化。同时,振动也会降低探测器和辐射计扫描机构的扫描控制精度,直接影响负荷的性能指标。

李卿表示,为了克服微振的影响,开发团队在分析和测试卫星10多个旋转部件的振动特性和传输路径的基础上,提出了微振测量和抑制方法,在工程上成功实现了振源隔振装置和有效载荷隔振装置的开发。这相当于给单机坐上软沙发,成功隔绝了平台的微小振动影响,微振动控制效率达到90%以上,为探测仪器的正常运行提供了良好的力学环境。

36000公里高空明察秋毫为了提高天气预报的准确性,数值天气预报成为当前制作日常天气预报的主要方法,数值预报的前提是正确的大气观测参数,复杂的大气环境动力学方程提供初始条件。气象卫星又称定量遥感卫星,除了获取云图之外,更重要的功能是获取准确、定量的大气和地表观测信息,为后续应用提供服务。董瑶海打例如,当地温度有1℃的变化,气象卫星在36000公里的高处感知,提供科学研究者的分析。

针对越来越高的定量遥感需求,风云4号装载的多通道扫描图像辐射计、干涉式大气垂直探测器和闪电图像计在性能上大幅度提高。据了解,卫星装载的我国自主研发,也是国内首次应用的闪电成像仪,每秒可拍摄500张闪电图,探测区域范围内的闪电频率和强度,可实现对强对流天气的监测和跟踪,提供闪电灾害预警。但董瑶海也表示,天气预报是一项极其复杂的工作,除温度外,还包含湿度、压力、风等诸多指标,涉及温湿度、导风、闪电、辐射、云和气溶胶、大气成分等数十种卫星遥感数据产品的应用。

风云四号卫星正式投入业务后,提供包括云、辐射、温湿度、大气、导风、闪电等34种数据产品。记者刘坤。


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