祖國高清全景寫真出爐記 ——風云衛(wèi)星專家?guī)憬颐匚⑿拧白兡槨钡谋澈蠊适?/h1>

發(fā)布時間：2017-09-29 08:36 | 來源：光明日報 2017-09-27 12版 | 查看：707次

　　9月25日，在太空中運行半年有余的風云四號A星交付使用，這也意味著它正式“上崗”，標志著我國靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)實現(xiàn)了更新?lián)Q代。

　　另一則來自微信團隊的消息更是引爆了公眾話題——9月25日至9月28日期間，用戶在啟動微信時，可以欣賞到由我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風云四號從太空拍攝的祖國全景。這是6年來微信啟動頁面首次發(fā)生變化。

　　鮮為人知的是，這張祖國全景大圖并非一蹴而就，從風云四號“流水線”前端的黑白照片，到變身眉眼清晰的彩色美圖，中間需要很多加工處理的過程，還有很多實力強勁的“黑科技”提供支撐。

　　靜止衛(wèi)星與太陽同步軌道衛(wèi)星，一個相對于地球保持靜止，一個則繞著地球轉(zhuǎn)動。我國的風云一號、三號衛(wèi)星分別是我國第一代和第二代太陽同步軌道氣象衛(wèi)星，距地面高度大約500公里至1000公里，而風云二號、四號衛(wèi)星則分別是我國第一代和第二代對地靜止軌道氣象衛(wèi)星，距地面約36000公里。

　　但同為靜止衛(wèi)星，風云四號比風云二號性能更加優(yōu)異。“風云四號更‘清、快、準’，圖像更清晰，拍攝圖像的時間更快，探測結(jié)果更加準確。”風云四號衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)總指揮魏彩英說。

　　先從衛(wèi)星的拍照功能說起。攝影愛好者都熟知，要拍攝出一幅精美的照片，不僅要對焦準確，還要保持相機的穩(wěn)定。為了克服微振動影響，研制團隊在工程上成功實現(xiàn)了振源隔振裝置和有效載荷隔振裝置的研制，這相當于給單機坐上“軟沙發(fā)”，成功隔絕平臺微小的振動影響，微振動抑制效率達到90%以上。

　　此外，衛(wèi)星上裝載的干涉式大氣垂直探測儀，其光譜探測通道達到1700個，可在垂直方向上對大氣結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高精度定量探測，“相當于對大氣進行CT掃描”，這也是國際上靜止軌道氣象衛(wèi)星的首次裝載。

　　衛(wèi)星上還有一個“神器”，叫“千里眼”——多通道掃描成像輻射計。它是迄今我國靜止軌道最先進的輻射成像儀，覆蓋了可見光至波長達13.8微米的甚長波紅外波段，光譜通道增加到14個；能夠每15分鐘對東半球掃描一次，最高空間分辨率達500米。

　　有了這么多高科技裝備，拍攝出來的高清大圖自然不遜色于之前NASA發(fā)布的照片。誠如此前國家航天局秘書長田玉龍在風云四號首批圖像發(fā)布會上的評價：經(jīng)初步分析，圖像層次分明，云層和地表紋理豐富。

　　看到照片是結(jié)果，但照片的回傳和處理可謂“千錘萬鑿出深山”。風云四號地面應用系統(tǒng)副總設計師郭強表示，數(shù)據(jù)的準確回傳，需要地面站實現(xiàn)對衛(wèi)星的精準控制。由于衛(wèi)星對指令的存儲能力有限，地面系統(tǒng)需要與衛(wèi)星進行實時的任務和指令交互，即風云四號的每一個觀測動作都是在地面系統(tǒng)的精確控制下完成的，“地面系統(tǒng)每天對衛(wèi)星發(fā)送的業(yè)務化指令可達5000條以上，而對風云二號每天發(fā)送的指令數(shù)量僅有100多條”。

　　在中國氣象局北京地面站，可以看到，風云四號的接收天線，如同一口口“大碗”，整齊劃一地面朝西南矗立?！皩τ陟o止氣象衛(wèi)星來說，天線是需要時刻面向處于赤道上空35800公里處的衛(wèi)星的?！惫鶑娊榻B，通過這些專屬接收天線，遨游天際的海量數(shù)據(jù)就可以回到地面，進入早已經(jīng)過反復測試的流水線，開啟變身之旅。

　　有了傳輸回來的海量數(shù)據(jù)，接下來還要經(jīng)過紛繁復雜的加工程序。事實上，剛被提取出來的原始數(shù)據(jù)被稱為“零級數(shù)據(jù)”，看起來雜亂無章，常人是無法分辨出有用信息的。通過處理，“零級數(shù)據(jù)”將被整合成為一張灰白色的地球圖像，就像是人站在衛(wèi)星上用相機對地球拍出的一張照片。而此次微信啟動界面的高清大圖，就是由可見光三個通道合成的地球圓盤圖。

　　國防科工局的專家表示，在軌測試期間，風云四號衛(wèi)星就已經(jīng)按捺不住“建功立業(yè)”的急切心態(tài)：為今年5月份北方地區(qū)嚴重沙塵、6月份的華北特大暴雨、6月底至7月初南方持續(xù)降水以及“苗柏”“南瑪都”臺風等的預警提供了有力支撐；此外，風云四號衛(wèi)星還在“一帶一路”國際合作高峰論壇、第13屆全國運動會等重大活動氣象保障服務中發(fā)揮了重要作用。

　　如今，我國風云系列衛(wèi)星已經(jīng)達到國外同類衛(wèi)星的先進水平，被世界氣象組織（WMO）列入國際氣象業(yè)務衛(wèi)星序列，為全球70多個國家和地區(qū)、國內(nèi)2500家用戶提供風云衛(wèi)星資料。

　　據(jù)了解，此次微信啟動界面換圖僅僅持續(xù)幾天，但我國風云系列衛(wèi)星將繼續(xù)蓬勃發(fā)展。專家們表示，希望公眾借此契機多多關注和支持我國氣象衛(wèi)星的發(fā)展。

　　國防科工局副局長吳艷華介紹，到2025年，我國還將發(fā)射11顆風云氣象衛(wèi)星。越來越多的“風云”衛(wèi)士將加入觀測風雨溫濕，預警冰雪雷電的隊伍中，守望人間冷暖。

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