风云二号F星

从1997年6月10日我国发射第一颗试验静止气象卫星以来，风云二号气象卫星就像从蹒跚学步的幼童到茁壮成长的青年，走过了3个批次、共7颗卫星的发展历程，默默地在三万六千公里外的太空守护地球近15年。作为风云二号03批的首发星，F星较02批进行了多处改进，风云二号卫星总设计师曹亮和风云二号地面应用系统总设计师张志清为我们揭开它的过“星”之处。

之一

提高遥感数据定量化产品精度

“我们一定要在F星上实现卫星遥感数据的定标精度和定量化产品反演精度的新突破。”伴随着风云二号F星的发射升空，这个想法在张志清的心中越来越坚定。

提高卫星遥感数据定量化产品的精度一直是每颗风云二号卫星不懈的追求，但在同一批次内，仅通过细微的调整，很难达到如此高的要求。“因此，我们从2007年开始，便同卫星的研制单位——中国航天科技集团公司八院共同研究，通过3个技术改进途径力争在F星的扫描辐射计上实现提高探测性能‘源头’上的突破。”张志清说。

首先，扫描辐射计的5个探测通道增加了严格的光谱响应限制框，“可以有效保证探测的定量化，更好地实现全球探测一致性，使多星连续观测资料更好地应用于气候研究。”张志清说。其次，采取措施有效减少了可见杂散光和午夜红外杂散辐射。针对可见光探测，研制单位选择在其主光路上增加了“百叶窗”的方法，阻挡非观测目标可见光的干扰。“在地面的反复测试表明，此方法可以有效抑制可见光的杂散光达90%。”曹亮激动地告诉记者。

“F星已经从源头上提高了扫描辐射计的探测性能，而作为地面应用系统研制方，我们正在进一步探索和采用新的定标方法，使定标精度在F星投入使用时得到质的提升。”张志清信心满满。

之二

提高使用效率和工作寿命

为了提高风云系列卫星的使用效率，F星的设计工作寿命由02批的3年提高到4年，将加密观测时间要求提高了一倍。

目前在轨运行的风云二号D星和E星在我国主汛期的3个月时间内，可以每半小时获取全圆盘图像，已成为气象、海洋、农业、林业、环保、水利、交通、航空等部门在应对台风、暴雨、大雾、沙尘暴、森林草原火灾等灾害性天气或突发事件所必不可少的监测手段。而F星则将其加密观测时间要求提高到了6个月，也就是说，一年之中可以有一半的时间可根据需要来进行加密观测。“除了3个月用于主汛期监测外，还将针对突发灾害性天气或重大社会活动保障随时启动加密观测。”张志清告诉记者。

加密观测时间提高了一倍，对于星载仪器来说是否可以承受如此高强度的工作？“按照F星设定的加密观测时间，在地面进行的寿命试验结果表明可以实现长达‘9年’的加密工作状态。”曹亮说。

同时，为了提高针对台风、强对流等局地灾害性天气的重点监测能力和时效，F星可以针对特定区域灵活地设定南北方向观测起止位置和进行任意次数的观测，从而使特定区域监测的时间分辨率达到分钟级，比风云二号02批卫星的区域观测能力更强、更好用，可与欧洲静止气象卫星区域观测能力相媲美。

之三

提高数据收集能力

在高山、海岛、船舶、浮标、沙漠等人迹罕至的地区进行气象、水文、海洋、环境等领域的监测并收集数据，是风云二号静止气象卫星的主要功能之一。

F星搭载了与国际先进水平同步的数据收集转发系统，可以将观测数据通过卫星转发至数据接收处理中心。

通过技术上的改进，将02批每个频道数据传输的码速率由100bps提高到600bps；将原来每个频道3千赫兹频率带宽划分为750赫兹，即一个频道变为4个频道，提高了频率带宽利用率。“这些改进可以将数据收集系统的利用率提高18倍以上，可以部署几万个地面数据收集平台进行数据收集。”张志清说。

之四

先进的空间环境探测器

空间环境探测器对于风云二号来说不算是新仪器，却是在F星上以重要载荷的身份成为主要成员之一。

此次搭载的先进的空间环境探测器，也在空间环境监测产品的定量化应用上下足了工夫，实现了对太阳X射线、高能质子、高能电子和高能重粒子流量的多能段监测，用于开展空间天气监测、预报和预警业务。

针对卫星的“过人之处”，只有更好地实现“天地一体化”才能最大限度地发挥其效益。为此，中国气象局国家卫星气象中心针对07星的技术改进，新建了与卫星技术状态相匹配的地面应用系统，逐步提高我国静止气象卫星观测数据的定标精度、产品反演精度和定量化产品应用水平。此外，国家卫星气象中心还在广州新建风云二号气象卫星地面应用系统的部分备份系统，确保核心业务的稳定可靠运行。