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风云二号系列静止气象卫星高频次区域观测技术

风云二号气象卫星高频次区域观测创新按需观测新服务模式

       中国气象局国家卫星气象中心完成的“自旋稳定气象卫星区域观测技术研究”项目荣获2015年中国气象局气象科技成果转化奖,项目负责人魏彩英,主要参与人员为张晓虎,林维夏,韩琦,赵现纲,陈秀娟等。

       一直以来,气象卫星都是监测各种气象灾害的重要手段。目前,我国在轨的地球同步轨道气象卫星均采取自旋稳定姿态,观测一幅全圆盘图像需要30分钟。随着我国经济社会的快速发展,对气象精细化预报提出了更高要求,对剧烈变化的中小尺度天气系统的追踪,迫切需要更高时间分辨率的观测手段,特别是在台风、暴雨等强对流天气面前,分钟级时间分辨率的高频次区域观测显得尤为重要。在国际上,美国、欧洲和日本的静止气象卫星业务系统中已实现了区域观测功能,使其卫星对地观测的时效性和时间分辨率大大提高。

      我国风云二号系列静止气象卫星设计本身具有特定区域的扫描能力,在区域扫描模式下,单颗卫星对局部地区可以实现几分钟一次的观测。但是由于一直未能突破区域扫描模式下,条带图像的定位难题,导致卫星的区域扫描功能一直未能投入业务应用。

      突破难题,技术创新。为了最大可能的发挥风云二号卫星的经济效益和社会效益,在国家气象局和卫星中心领导的大力支持下,魏彩英项目团队历经8年努力,突破了自旋稳定静止气象卫星区域扫描模式下姿态求解、星地动态调度和定位等关键技术,首次解决了自旋稳定静止气象卫星的区域观测图像精确定位的难题,实现了风云二号气象卫星分钟级时间分辨率观测,研究成果填补了国内该领域的技术空白。

      需求引领,机制创新。秉承服务至上、面向用户、面向业务的原则,项目团队制定了相应的研究技术路线、卫星观测模式以及业务流程,提出了需求驱动的静止气象卫星(特定)区域观测新模式。用户可以快速、主动发起卫星观测任务,突破了以前用户只能被动使用卫星资料的模式,使得卫星观测更有针对性。

       应用为本,发挥效益。2012年,科研成果在FY-2F卫星实现业务化,极大地提高了卫星的观测效益和应用服务能力,使我国成为继欧洲之后具备自旋稳定气象卫星区域观测业务能力的国家。区域观测业务为近三年的重大气象灾害、抗震救灾、国内重大赛事与会议、科学考察等气象服务提供了支持与保障,获得了来自社会各界使用者的积极评价与肯定。

       该研究成果也推动了我国静止气象卫星业务组网观测方式的改变,实现了静止气象卫星业务组网观测方式由“双星观测、互为备份”到“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的新格局。(赵现纲)  


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