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风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍国家卫星气象中心二OO七年三月风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第1页共28页1目录第一部分风云三号(01批)卫星使用要求.......................................................................................2一.前言.....................................................................................................................................2二.概述.....................................................................................................................................2三.主要任务.............................................................................................................................3四.对卫星探测的气象需求......................................................................................................3五.主要技术指标......................................................................................................................5六.卫星研制进度......................................................................................................................8第二部分风云三号(01批)产品生成系统（PGS）介绍...............................................................9一.概述.....................................................................................................................................9二.产品分类说明....................................................................................................................13三.系统功能...........................................................................................................................14四.系统结构...........................................................................................................................16五.产品生成系统信息流程....................................................................................................20第三部分附件................................................................................................................................23附件一可见光、红外扫描辐射计主要技术指标要求.........................................................24附件二红外分光计主要技术指标要求.................................................................................25附件三微波辐射计主要技术指标要求.................................................................................27附件四中分辨率光谱成像仪主要技术指标要求.................................................................29附件五微波成像仪主要技术指标要求.................................................................................31附件六紫外臭氧探测器主要技术指标要求.........................................................................32附件七地球辐射收支探测器主要技术指标要求.................................................................35附件八空间环境监测器主要技术指标要求.........................................................................36附件九风云三号第一颗星平台及探测仪器部份性能指标说明.........................................38风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第2页共28页2第一部分风云三号(01批)卫星使用要求一.前言风云三号卫星是实现全球、全天候、三维、定量、多光谱遥感的我国第二代极轨气象卫星系列。以下为风云三号(01批,试验星)卫星的使用要求。二.概述1.数值天气预报的需求21世纪提高天气预报水平的关键在于提高数值天气预报的精度。经过几十年的发展，数值天气预报的基本理论和基本框架已经成熟，数值预报精度的提高主要依靠初始场精度的提高，而卫星遥感探测技术的进步为大范围高精度初始场的生成提供了根本的保障。国际上，欧洲、美国利用数值预报可以准确预报7-10天的天气形势。风云三号气象卫星将为我国数值天气预报水平的提高作出重大贡献。2.行星尺度天气分析任何局地天气系统的产生都是各种尺度天气系统相互作用的结果，对行星尺度大气环流调整的监测必将对提高局地天气预报的水平产生重要影响。风云三号气象卫星具有全球探测能力，它将是监测行星尺度大气环流变化的最为重要的工具。3.中小尺度天气预报的需求大气温度和湿度的层结反映了局地大气的稳定度，大气稳定度体现着大气的热力状态。由于大气中的动力作用和热力作用共风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第3页共28页3同决定了对流的发生，伴随对流的潜热释放又会促进对流的进一步发展。因此，准确的温湿廓线对于局地天气预报至关重要。风云三号气象卫星的大气廓线反演产品将会极大地提高地方日常天气预报水平，特别是中小尺度天气预报的水平。4.台风定位与强度估算常规观测手段不能很好地监测海上台风的活动，在进行台风定位和强度估算时，红外微波成像仪将从根本上提高卫星对台风和暴雨的监测能力。5.地球生态与环境分析风云三号气象卫星资料中含有丰富生态环境变化信息，既可以用于对水、火、冰、雪等灾害的监测，也可以用于对植被、土地利用、气溶胶参量的分析。这些结果将会对农业、林业、环境、市政、交通以及政府决策部门提供有效的决策服务。三.主要任务1.为天气预报，特别是为中期数值天气预报提供全球的温、湿廓线以及云、辐射等气象参数；2.监测大范围自然灾害和生态环境；3.研究全球环境变化，探索全球气候变化规律，并为气候诊断和预测提供所需的地球物理参数；4.为军事气象和航空、航海等专业气象服务提供全球及地区的气象信息。四.对卫星探测的气象需求大气是无国界的，卫星探测资料只有和国际接轨，才能被国风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第4页共28页4际社会所认可。卫星探测的主要要求如下：1.图像资料空间分辨率：0.1Km-2.4Km(边缘)定位精度：0.5Km-4Km(边缘)数据更新：6小时-12小时2.海面温度空间分辨率：0.5Km-4Km定位精度：0.1Km-3Km测量精度：±0.1℃-±0.5℃数据更新：3小时-6小时3.大气垂直温度廓线空间水平分辨率：5Km-50Km空间垂直分辨率：1Km-2Km测量高度：1013.25百帕-0.1百帕定位精度：1Km-5Km测量精度：±0.5℃-±1℃数据更新：3小时-6小时4.大气湿度垂直廓线空间水平分辨率：5Km-50Km空间垂直分辨率：1Km-2Km测量高度：1013.25百帕-100百帕定位精度：1Km-5Km测量精度：±10%-±25%数据更新：3小时-6小时5.太阳辐照测量精度：±0.5%长期稳定度：0.002%/年风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第5页共28页56.长波辐射测量精度：±2W/M2长期稳定度：1W/M2五.主要技术指标1.轨道参数⑴卫星轨道：近极地太阳同步轨道⑵轨道标称高度：836公里⑶轨道倾角：98.75°⑷入轨精度：半长轴偏差：|Δa|≤5公里轨道倾角偏差：|Δi|≤0.12°轨道偏心率≤0.0034⑸标称轨道回归周期为5.5天，设计范围为4至10天⑹轨道保持偏心率：≤0.0015⑺交点地方时漂移：2年小于10分钟⑻卫星发射窗口：降交点地方时10:00～10:20或升交点地方时13:40～14:00第一颗星按上午窗口设计2.卫星姿态⑴姿态稳定方式：三轴稳定⑵三轴指向精度：≤0.3°⑶三轴测量精度：≤0.05°⑷三轴姿态稳定度：≤4×10-3°/s3.太阳帆板对日定向跟踪4.星上记时⑴记时方式：日计数和日毫秒计数风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第6页共28页6⑵记时单位：1毫秒⑶时间精度(星地总精度):小于20毫秒5.探测仪器⑴可见光、红外扫描辐射计(详见附件一)⑵红外分光计(详见附件二)⑶微波辐射计(详见附件三)⑷中分辨率光谱成像仪(详见附件四)⑸微波成像仪(详见附件五）⑹紫外臭氧探测器(详见附件六)⑺地球辐射收支探测器(详见附件七)⑻空间环境监测器(详见附件八)⑼数据收集分发系统(另见附件)6.星上记录存储能力⑴记录遥感探测仪器⑴、⑵、⑶、⑸、⑹、⑺、⑻的全球探测资料，回放轨道入境仰角6°时停止记录，仰角7°时开始回放。出境仰角7°时停止回放，仰角6°时开始记录。仪器⑴夜间不记录7个可见光、近红外通道的资料；⑵记录中分辨率成像光谱仪资料20分钟；⑶对于星上工程遥测参数(含GPS信号)的全球资料，回放轨道入境仰角6°时停止记录，仰角7°时开始回放。出境仰角7°时停止回放，仰角6°时开始记录；⑷对于02批卫星待上的高光谱分辨率红外大气探测器(数据速率约：1.5Mbps)和大气探测GPS遥感器(数据峰值速率约：60Kbps，数据平均速率约：20Kbps)，这两个仪器的探测资料，全球记录。在01批卫星这两个仪器空缺时，可以用增加记录中分辨率成像光谱仪的探测资料填补。7.资料传输风云三号卫星有效载荷及数据产品介绍第7页共28页7(1)L波段实时传输信道要求(AHRPT)格式标准：CCSDS推荐的AOS标准原始数据率：4.2Mbps(RS编码后)载波频率：L波段(169