祖國(guó)高清全景寫真出爐記 ——風(fēng)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(shí)間：2017-09-29 08:36 | 來源：光明日?qǐng)?bào) 2017-09-27 12版 | 查看：725次

　　9月25日，在太空中運(yùn)行半年有余的風(fēng)云四號(hào)A星交付使用，這也意味著它正式“上崗”，標(biāo)志著我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代。

　　另一則來自微信團(tuán)隊(duì)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(dòng)微信時(shí)，可以欣賞到由我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)從太空拍攝的祖國(guó)全景。這是6年來微信啟動(dòng)頁面首次發(fā)生變化。

　　鮮為人知的是，這張祖國(guó)全景大圖并非一蹴而就，從風(fēng)云四號(hào)“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(shí)力強(qiáng)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(gè)相對(duì)于地球保持靜止，一個(gè)則繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)。我國(guó)的風(fēng)云一號(hào)、三號(hào)衛(wèi)星分別是我國(guó)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(fēng)云二號(hào)、四號(hào)衛(wèi)星則分別是我國(guó)第一代和第二代對(duì)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(fēng)云四號(hào)比風(fēng)云二號(hào)性能更加優(yōu)異。“風(fēng)云四號(hào)更‘清、快、準(zhǔn)’，圖像更清晰，拍攝圖像的時(shí)間更快，探測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確?！憋L(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星地面應(yīng)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(duì)焦準(zhǔn)確，還要保持相機(jī)的穩(wěn)定。為了克服微振動(dòng)影響，研制團(tuán)隊(duì)在工程上成功實(shí)現(xiàn)了振源隔振裝置和有效載荷隔振裝置的研制，這相當(dāng)于給單機(jī)坐上“軟沙發(fā)”，成功隔絕平臺(tái)微小的振動(dòng)影響，微振動(dòng)抑制效率達(dá)到90%以上。

　　此外，衛(wèi)星上裝載的干涉式大氣垂直探測(cè)儀，其光譜探測(cè)通道達(dá)到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)，“相當(dāng)于對(duì)大氣進(jìn)行CT掃描”，這也是國(guó)際上靜止軌道氣象衛(wèi)星的首次裝載。

　　衛(wèi)星上還有一個(gè)“神器”，叫“千里眼”——多通道掃描成像輻射計(jì)。它是迄今我國(guó)靜止軌道最先進(jìn)的輻射成像儀，覆蓋了可見光至波長(zhǎng)達(dá)13.8微米的甚長(zhǎng)波紅外波段，光譜通道增加到14個(gè)；能夠每15分鐘對(duì)東半球掃描一次，最高空間分辨率達(dá)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(chéng)如此前國(guó)家航天局秘書長(zhǎng)田玉龍?jiān)陲L(fēng)云四號(hào)首批圖像發(fā)布會(huì)上的評(píng)價(jià)：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(fēng)云四號(hào)地面應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師郭強(qiáng)表示，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確回傳，需要地面站實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的精準(zhǔn)控制。由于衛(wèi)星對(duì)指令的存儲(chǔ)能力有限，地面系統(tǒng)需要與衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)的任務(wù)和指令交互，即風(fēng)云四號(hào)的每一個(gè)觀測(cè)動(dòng)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(duì)衛(wèi)星發(fā)送的業(yè)務(wù)化指令可達(dá)5000條以上，而對(duì)風(fēng)云二號(hào)每天發(fā)送的指令數(shù)量?jī)H有100多條”。

　　在中國(guó)氣象局北京地面站，可以看到，風(fēng)云四號(hào)的接收天線，如同一口口“大碗”，整齊劃一地面朝西南矗立。“對(duì)于靜止氣象衛(wèi)星來說，天線是需要時(shí)刻面向處于赤道上空35800公里處的衛(wèi)星的?！惫鶑?qiáng)介紹，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(jìn)入早已經(jīng)過反復(fù)測(cè)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(fù)雜的加工程序。事實(shí)上，剛被提取出來的原始數(shù)據(jù)被稱為“零級(jí)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(jí)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(jī)對(duì)地球拍出的一張照片。而此次微信啟動(dòng)界面的高清大圖，就是由可見光三個(gè)通道合成的地球圓盤圖。

　　國(guó)防科工局的專家表示，在軌測(cè)試期間，風(fēng)云四號(hào)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(yán)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(tái)風(fēng)等的預(yù)警提供了有力支撐；此外，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星還在“一帶一路”國(guó)際合作高峰論壇、第13屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)等重大活動(dòng)氣象保障服務(wù)中發(fā)揮了重要作用。

　　如今，我國(guó)風(fēng)云系列衛(wèi)星已經(jīng)達(dá)到國(guó)外同類衛(wèi)星的先進(jìn)水平，被世界氣象組織（WMO）列入國(guó)際氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星序列，為全球70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)、國(guó)內(nèi)2500家用戶提供風(fēng)云衛(wèi)星資料。

　　據(jù)了解，此次微信啟動(dòng)界面換圖僅僅持續(xù)幾天，但我國(guó)風(fēng)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(jī)多多關(guān)注和支持我國(guó)氣象衛(wèi)星的發(fā)展。

　　國(guó)防科工局副局長(zhǎng)吳艷華介紹，到2025年，我國(guó)還將發(fā)射11顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星。越來越多的“風(fēng)云”衛(wèi)士將加入觀測(cè)風(fēng)雨溫濕，預(yù)警冰雪雷電的隊(duì)伍中，守望人間冷暖。

　　（本報(bào)記者 葉樂峰 袁于飛）