气象卫星

摘要： 随着风云气象卫星事业的飞速发展,卫星观测通道数量不断增加、时间和空间分辨率不断提高,原始数据码速率已经由每秒几十兆比特上升为几百兆比特,不久将达到千兆以上。卫星的主要任务是获取遥感数据,从某种角度而言,卫星的价值等价于遥感数据的质量和大小。原始数据通过无线电载波传输至地面站,从载波中准确无误地解调出原始数据,是风云卫星观测系统最关键的环节,星地接口的核心,也是数据处理和服务的基础。为了提升解调性能,本文开展基于高速数字信号处理技术,设计数字解调的整体结构,分析载波恢复、交叉极化抵消、时钟恢复、均衡等关键模块的实现原理及方法。在实验室环境下,采用VHDL语言实现8PSK全数字解调系统设计,当采用7/8LDPC译码时,数据传输速率可达1.2 Gb/s,验证了所设计方案在高速数字信号处理方面的优越性和有效性,为风云卫星发展以及未来气象卫星中的调制解调提供依据。

摘要： 3月2日,联合发射联盟公司的宇宙神5-541型火箭在卡纳维拉尔角太空军基地发射了GOES-R系列静地气象卫星的第三颗卫星GOES-T。GOES-R系列包括GOES-R/S/T/U共4颗卫星,是美国宇航局、美国国家海洋与大气管理局的合作项目,全寿命周期成本达110亿美元。4颗卫星设计寿命15年,将保证2036年前美国东西海岸的气象观测。

摘要： 2020年6月23日,北斗三号系统最后一颗组网卫星发射成功。至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗三号系统的每一颗卫星都由十几万个元器件组成,而这背后离不开上万名潜心钻研的科研工作者,南京三乐集团有限公司宇航产品室主任成红霞就是其中一员。从2015年开始,成红霞负责主持公司各频段空间行波管研制。空间行波管是导航卫星、通信卫星、气象卫星以及侦测卫星中的核心部件。

摘要： 目前,太赫兹无源遥感技术已广泛应用于星载载荷的对地观测和空间探测,在气象、环境、天文领域都发挥了独特作用,探测使用的主要设备是辐射计。本文整理和汇总了国外太赫兹无源遥感技术的应用和发展情况,列举了国际上的无源遥感载荷及其技术指标。随后,对我国的太赫兹无源遥感技术的发展现状进行了分析,提出了我国技术上存在的短板和问题,提出了我国太赫兹无源遥感技术的未来发展方向。

摘要： 气象卫星遥感数据处理系统是实现典型气象产品反演的关键。为满足中国气象卫星遥感数据应用的通用性和产品标准化需要,文章采用面向产品的分层设计和标准化设计理念,进行了移动平台气象卫星遥感数据处理系统设计,可实现对FY-3D、EOS-Terra、EOS-Aqua、NOAA 18气象卫星数据的实时接收、处理和管理,自动生成定量产品;并以FY-3D卫星的中分辨率光谱成像仪II型(FY-3D MERSI-II)为对象,进行了云检测产品、火点监测产品等典型反演产品的应用验证。结果表明:云检测的时间实际一致率为92%,火区精度约95.4%,说明该系统具有较高的准确性和适应性,可为气象卫星遥感数据的深入应用、大气环境监测和全球气候变化研究提供参考和技术支持。

摘要： 捕风一号卫星是中国首次实现基于星载导航卫星反射信号测量(global navigation satellite system-reflection,GNSS-R)技术的气象卫星,采用新型L波段海面风场信息探测技术,在风场测量、海面飓风风速反演等方面为国家气象、防灾减灾等行业提供服务。从系统设计角度介绍了捕风一号卫星的总体技术指标,结合需求分析阐述了卫星系统配置、载荷关键指标和轨道特性等方面的确认过程和结果。给出了载荷高精度风场监测、卫星海上发射、星地一体化数据反演、创新性数据中心等方面的技术特点,在具备2~70 m/s范围大风场测量的同时,风速测量精度可以达2 m/s。同时介绍了在轨测试情况、载荷性能比较与后续发展建议。卫星总体方案的设计过程可作为后续业务星和其他卫星系统论证的参考。

摘要： “风起池东暖,云开山北晴。”风云系列气象卫星正如其名,肩负着天气预报、气候预测、防灾减灾的重任,可谓是与国计民生关系最紧密的一类卫星。小到明天上班是否带伞,大到一年的粮食收成好坏,风云系列气象卫星这双高悬天上的“眼睛”,一直在兢兢业业地观测着祖国大地的风云变化,为人们的生活和生产保驾护航。

摘要： 利用2011—2019年长春市夏季(6—8月)FY-3B/VIRR气象卫星晴空或低云盖数据,采用分裂窗算法反演地表温度(LST),并计算热岛强度(UHII)和热岛比例指数(UHPI),揭示长春市夏季多时空尺度LST和UHII的分布及变化规律。结合土地利用数据(LUCC)、归一化植被指数(NDVI)分析长春市热岛效应成因。结果表明:长春市夏季以无热岛为主,热岛区域在市区和郊区区县的发展中心及农安县大部,以弱热岛为主;市区和全市热岛强度均为轻微等级,其中,绿园区历年UHPI均为最大,热岛强度为一般等级,其余区域为较轻或轻微等级;LST、平均气温(ATmean)同NDVI均呈显著负相关关系,可通过种植适宜植被提高NDVI缓解热岛效应。

摘要： 由中国宇航学会卫星应用专业委员会遥感专业组组织,彭望琭、周冠华、江澄、胡如忠、刘雪萍、李虎主编,国内卫星载荷研制单位、相关部委、高等院校的行业专家联合撰写的《中国遥感卫星应用技术》专著,由中国宇航出版社出版发行。本书详细介绍了资源卫星、气象卫星、海洋卫星、环境减灾卫星、高分辨率对地观测卫星、商业遥感卫星等系列国产遥感卫星平台与卫星特点、技术参数、工作原理等。

摘要： 第三次升级,是2003年F16星将SSM/I、SSM/T和SSM/T-2合并为更先进的SSMIS微波传感器,该传感器共有24个通道、21种频率,可探测近地表风速、水汽、云水、雪。同时,更新太空环境探测器SSULI和SSUSI,探测来自地球大气和电离层的紫外线辐射,增强对空间的观测。在全球气象圈享有一定声誉的美国国防气象卫星(Defense Meteorological Satellite Program,DMSP)系列,起步于人类进入太空时代不久的1960年代初,已经走过60年。目前依然有两颗DMSP卫星在轨,分别于2006年和2009年升空的DMSP F17和F18星,运行时间超过10年并开始迈向第2个完整10年的数据提供周期。

摘要： 火山灰云是影响航空安全的主要自然灾害之一.气象卫星资料能够以较高的光谱分辨率观测火山灰云反映在可见光到红外的信息,同时具有高时空分辨率、免费获取等优势,可以用来反演火山灰云高度的动态演变过程,并改进火山灰云的分析精度和扩散预测精度,这些信息对于航空安全具有重要参考价值.本文在红外大气辐射传输理论的基础上发展了一种适用于我国新一代静止气象卫星FY-4数据的火山灰云高度反演新方法(以下简称FY-4算法)。该方法基于SeeBor数据库，通过红外大气辐射传输模拟不同高度，不同气象条件下火山灰云的辐射特性，建立火山灰云样本数据集。本文中正向模式模拟生成的典型火山灰云红外辐射量样本能够充分体现不同大气模式及卫星观测角度差异对卫星入瞳辐射量的影响，并通过引入有效吸收光学厚度比率(β指数)的概念，体现火山灰云粒了与气象云、冰雪等其它地物不同的微物理特性。在此基础上，利用线性最优拟合方法，对火山灰云样本数据集进行线性拟合产生拟合系数。利用拟合的系数，可实现火山灰云高度的快速反演。

摘要： 为了更好地对沙尘信息进行判别,本文综合应用极轨卫星和静止卫星沙尘监测的结果,对静止卫星红外差值沙尘指数产品与极轨气象卫星沙尘强度指数沙尘监测产品进行融合处理,同时结合国家沙尘天气影响环境空气质量监测网点中甘肃省9个监测网点数据和国家自动空气监测站点数据,对观测结果进行对比分析,将静止气象卫星与极轨气象卫星遥感沙尘监测结果进行较好地融合,更加准确的去识别沙尘暴发生区域,有助于对沙尘暴的发生过程以及沙尘预警进行评估和分析.

摘要： 极轨气象卫星地面系统数据接收冲突问题随着气象卫星事业的发展变得越发凸显,多星同时过站接收的情况将成为业务新常态.合理调配地面站数据接收资源,使之能够与数据接收任务量匹配的前提是地面系统能够对数据接收冲突情况进行综合仿真分析,制定相应的地面站数据接收策略.本文基于主流卫星仿真软件STK的数据源建立极轨系列气象卫星轨道接收冲突分析模型,该模型能够对多星连续过站情况进行最大接收冲突检测,实践应用证明,该模型可对未来数据接收冲突情况进行大时间尺度的模拟分析,为合理规划调配地面站数据接收资源提供理论依据和量化数据.

摘要： 针对风云四号(FY-4A)的新一代静止气象卫星成像仪(AGRI)和Himawari-8(H08)的先进Himawari成像仪(AHI)开发了一种统一的云检测算法.研究了云检测算法的综合性能.在时空上,该算法与来自Terra和Aqua平台的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的官方Collection-6云检测产品相匹配,将其作为相互比较和验证的基准.强大的云掩码算法可以在FY-4A/AGRI和H08/AHI之间产生高度一致性.基于MODIS的验证结果表明,对于FY-4A/AGRI和H08/AHI而言,多云场景的识别效果要好于晴天场景识别;错误警报率(FAR)也相对较低.此外,该算法在白天更可靠,FY-4A/AGRI和H08/AHI的命中率(HR)约为92％.发现水上的云层掩蔽结果的精确度略高于陆地.此外,发现以MODIS为基准时,这两种高级GEO成像仪的匹配像素中,有超过67％的像素没有偏差.总体而言,FY-4A/AGRI和H08/AHI的命中率值分别约为91.04％和91.82％.这些结果很好的说明了该算法在实时云检测产品反演中的高质量.

摘要： 我国已经独立自主发展了风云极轨和静止两个系列气象卫星,第二代静止气象卫星(FY-4)于2016年发射成功,搭载干涉式大气红外高光谱垂直探测器(GIIRS),该探测器波段范围覆盖可见光、短/中波红外、长波红外波段,由于其信息含量极大,为提高廓线反演精度,通道优选亟待解决.本文以信息熵为基础，通过分布迭代法对FY-4高光谱传感器针对温度廓线进行通道优选，得到126个通道作为反演温度的通道组合，其信息容量为42. 8977，所选择的通道主要分布在700-790cm-1和2150-2250cm-1温度反演波段，对业务反演有一定的借鉴作用。但在实际应用中，还应考虑不同纬度、季节、下垫面带来的影响。

摘要： FY-4卫星为我国第二代静止气象卫星,该卫星为集大气层天气预报和空间天气预报于一体的先进观测平台,该星的探测数据具有实时性和连续性的特点,是开展空间环境监测和警报业务的理想平台.FY-4卫星处于36000km的地球同步轨道,采用三轴稳定卫星平台.本文描述了FY-4卫星充电电位监测器仪器的功能、原理，并简要介绍了卫星在轨初步探测结果，并对探测结果进行了讨论。充电电位监测器仪器可以实现同步轨道可以实现能谱、差异、深层，为卫星在轨安全提供保障服务。

摘要： 本文详述了历史观测卫星的发展历史,目前运行现状以及地球观测卫星的未来发展趋势.本文将地球观测卫星分为三个主要类型,即气象卫星、环境监测卫星以及测绘卫星.同时,本文对目前较为有名的地球观测卫星进行详述,列举其运行参数以及较为有名的应用案例.本文最后对地球观测卫星未来的发展趋势进行简要论述.

摘要： 利用我国FY-3气象卫星资料,通过多种仪器亮温数据分析,对2013年四川芦山Ms7.0级地震进行了再研究.结果表明,我国FY-3卫星星载多探测仪器特征,可用于立体监测地震多发区域,红外和微波亮温震区异常明显,能部分解释大地震前热红外异常等多种学说.说明FY-3卫星对地震监测预报具有一定的实用性和参考作用.

摘要： 本文针对卫星气象水文数据广播接收系统扩容后新版接收软件存在自动绑定物理连接问题进行分析,提出问题解决的思路方法并给出了具体的实现步骤以及软件使用的几点体会.

摘要： 本文针对卫星气象水文数据广播接收系统扩容后新版接收软件存在自动绑定物理连接问题进行分析,提出问题解决的思路方法并给出了具体的实现步骤以及软件使用的几点体会.

摘要： 本发明公开了一种静止气象卫星与极轨气象卫星降水产品集成方法，该方法采用拉格朗日集成算法，利用静止气象卫星的红外观测信息计算的红外冷云移动矢量，为极轨气象卫星微波降水的发展提供约束条件，实现了静止气象卫星红外观测信息与极轨气象卫星微波降水的集成。静止气象卫星与极轨气象卫星的集成应用，能够充分发挥静止气象卫星与极轨气象卫星的各自优势。

摘要： 本发明公开了一种基于气象卫星光谱成像仪的快速辐射传输方法及系统，涉及大气辐射与卫星遥感技术领域，分别针对气象卫星成像仪的各个卫星通道，通过计算获得各个卫星通道分别所对应的大气透过率计算模型、双向反射分布函数BRDF、双向透射分布函数BTDF、以及各类型地表的反照率，进一步获得各个卫星通道的大气顶部反射率、以及亮温值。通过本发明的技术方案，可以有效解决散射大气条件下辐射传输计算效率不高的问题，并充分考虑了我国风云气象卫星上搭载的星载成像仪光谱通道设计特点，能够有效实现对我国卫星先进光谱成像仪的模拟。

摘要： 一种无星历辅助的极轨气象卫星LRPT信号自动采集方法，包括以下步骤：步骤一，利用天线接收极轨气象卫星发射的射频信号；步骤二，天线接收的射频信号通过射频信号处理模块转换为中频信号；步骤三，设置搜索范围和搜索频率步长，识别步骤二的中频信号是否为所要采集的LRPT信号；步骤四，利用计算机中中频处理模块解调出QPSK信号；步骤五，实时处理上述步骤的QPSK信号并生成图像文件。本发明的接收机具备搜索、识别气象卫星VHF波段LRPT标准信号能力，能够自动开始、结束信号采集和存储，而无需卫星星历辅助，因此不需要连接网络或其它通信手段，适合海上、偏远陆地等不具备网络接入条件，或者对信息保密有一定要求的载体应用。

摘要： 本发明公开了一种利用气象卫星资料计算云底高度的方法，该方法为：获取FY‑2卫星云区湿度廓线产品和云分类产品，对FY‑2卫星云区湿度廓线数据和云分类数据、地表类型数据进行时间和空间上的匹配，得到配准的两种产品和地表类型数据；统计建立不同云类型和不同云区湿度廓线的云底高度特征值模型；建立不同云分类与云区湿度廓线的计算模型，分析得出云的垂直结构和云类，根据不同云类所具有的云底高度特征值以及云的垂直结构特征，综合估计出云底高度。本发明利用气象卫星资料计算云底高度的方法可实现云底高度的实时计算，获得15分钟时间频次、5公里空间分辨率、全覆盖的云底高度，计算效率高，并且在有数据环境的地方能够实时计算。

摘要： 一种气象卫星遥感云图的处理方法，包括云图的处理方法步骤如下：首先通过不同的气象卫星获取图像1、图像2和图像3；对图像1、图像2和图像3进行图像分解，得出多个参数表示；对多个参数表示进行融合和多尺度构造；得到融合图像；融合图像进行分析处理；获取图像的数据并分析。采用以上结构后，本发明具有如下优点：本发明通过对可见光云图、红外云图和水汽图的图像分解出多个参数，然后通过小波变换融合法进行图像融合，可从融合图纸得出云朵的数据，针对数据可以得出图像地区的天气情况、云朵走向和湿度垂直分布等，高精度、高时效以及覆盖范围的检测本地的气象情况。

摘要： 本发明涉及气象分析领域，公开了基于极轨气象卫星搭载的MERSI‑Ⅱ仪器的全天候云相态反演方法，具体包括：利用极轨气象卫星多光谱成像仪搭载的热红外通道获取的有效云发射率来计算有效吸收光学厚度，即β。对于不同通道组合的β比，液态水云和冰云在多数有效粒子半径范围内都是可以区分的。结合使用β比和不同通道的亮温，通过低表面发射率检测、不透明云检测、水汽通道多层云检测、红外窗区通道的多层云检测、均质冻结检测、水汽通道冰云检测、次级冰云检测、混合相态云检测、多冷却液态云检测等一系列检测，判定出云相态。实施本发明的技术方案避免了受太阳天顶角的限制，从而可获取极轨气象卫星的全天候云相态反演产品。

摘要： 本发明涉及气象分析领域，公开了一种基于极轨气象卫星MERSI的白天云相态反演方法，利用我国第二代极轨气象卫星FY‑3D的中分辨率光谱成像仪MERSI的辐射观测，开发了白天云相态的识别产品。基于辐射定标和地理定位的MERIS L1数据和云检测产品，结合地表类型数据，利用可见光、红外、近红外通道的光谱和纹理特性，利用云顶粒子的热力学相态不同，采用阈值方法对有云像元进行云相态识别，得到1km分辨率的云相态产品。实施本发明可有效提高云相态的判识精度，尤其是对混合云相态能够进行有效的判识。

摘要： 本发明公开了一种气象卫星地面业务系统运维特征数据处理方法，属于气象运维特征数据处理技术领域，包括气象卫星地面业务系统运维特征数据包括系统计算、存储和网络资源能力数据、业务应用运行特征数据、系统资源使用数据、业务监视和报警数据，还包括步骤一至步骤五。本发明通过将原有特征分为重要特征、次要特征和辅助特征，重要特征全部原样保留，通过哈希算法的方法处理辅助特征得到散列值，最终重要特征集合和散列值合并得到原始特征指纹，该方式在保留特征信息的同时降低了特征维度，进而提升了特征数据的提取计算效率，从而提升了数据处理效率。

摘要： 一种自适应式极轨气象卫星信号接收天线，固定杆一侧平行安装下固定板和上固定板，固定杆上位于下固定板的下部安装步进电机，丝杆下端贯穿下固定板并且与步进电机的输出轴连接，丝杆上端连接上固定板，丝杆上螺纹连接滑块，铜管螺旋形环绕于固定杆外部，铜管上端连接固定杆，铜管下端连接滑块。本发明的自适应式极轨气象卫星信号接收天线，结构简单可靠、体积小、重量轻，且数据质量满足一般需求，适合在小型、运动载体上应用。

摘要： 本实用新型公开了一种基于FPG解调器的气象卫星云图信号解调器，包括解调器主体，解调器主体两侧分别设置有散热槽，解调器主体顶部设置有安装槽，安装槽内部安装有风扇，安装槽外周设置有散热片，解调器主体顶部设置有控制器，解调器主体内部设置有滤尘网，滤尘网一侧设置有干燥剂板，滤尘网和干燥剂板两端分别设置有螺栓固定板，解调器主体顶部设置有换热室，换热室内壁设置有风机，换热室内部安装有螺线管，螺线管两端分别固定连接有冷却管，冷却管上固定安装有泵体；该一种基于FPG解调器的气象卫星云图信号解调器通过设置，可以达到具有防尘防水效果、散热效果较佳的目的。