电击 调教■搭载迄今为止我国来源进的静止轨说念辐射成像仪，在赤说念上方约35800公里处电击 调教，可获取高时空分辨率成像贵府；
■搭载世界首个静止轨说念过问式红外探伤仪，1个小时便能完成一次对我国及附进区域大气的垂直探伤；
■我国初度在卫星上装配静止轨说念闪电成像仪，可对我国及附进区域的闪电频次和强度进行探伤；
■大要对地球同步轨说念的带电粒子辐射和磁场环境进行实时监测；
■初度使用全新研制的SAST5000 平台，采使劲矩赔偿时间、星地一体化图像导航与配准时间和整星隔震系统，收场载荷同期职责，处罚世界性贫困。
嘉宾：“风浪四号”卫星工程总师 李卿
“风浪四号”A星大地诈欺系统总引导 魏彩英
“风浪四号”A星大地诈欺系统总策画师 张志清
采访东说念主：中国气象报记者 卢健
12月11日凌晨，驾乘“长征三号乙”篡改Ⅲ型输送火箭，“风浪四号”01星（以下简称“风浪四号”） 告成辐射。这是一颗史上来源进的轮廓大气不雅测卫星，它的告成辐射开启了我国新一代静止气象卫星的新期间。
风浪四号01星告成辐射。图片来源：新华网
在地球赤说念上方35800公里的高空中，等候“风浪四号”的有几位忙绿功高的“兄弟”——“风浪二号”F星、G星，还有几位实力深广的“番邦一又友”——好意思国GOES-R、日本“葵花8号”。“风浪四号”与它们一样站在静止轨说念上，可谓自信满满：它能获取高时空分辨率成像贵府，进行大气垂直探伤，合手得住转眼即逝的闪电，还能探伤空间磁场强度。
怀揣这几样绝技，将来，“风浪四号”卫星数据将在天气监测与预告、气象防灾减灾、应付表象变化、生态环境监测和空间天气等范畴得到往往诈欺。
天际“沉眼”：辐射成像仪
500米可见光最高分辨率，15分钟完成东半球圆盘图不雅测
了解一颗卫星，公众可能对这么的问题感酷好酷好：它拍出来的图片澄莹吗？能看清咱们小区吗？能看到我住的楼吗？
动作一颗气象卫星，“风浪四号”最平和的拍摄对象并非是地表的建筑物，而是高空中物换星移不处在通顺状态的大气。但是，对“风浪四号”的评价一样绕不开“澄莹度”这个话题。
“风浪四号”的可见光最高分辨率是500米，和两年多前辐射的“风浪三号”C星的250米分辨率比较，上风似乎并非十分昭着。但从天际来看这两颗卫星，就不难发现“风浪四号”简直领有一对“沉眼”。
气象卫星分太阳同步轨说念卫星和地球同步轨说念卫星两种。
地球同步轨说念卫星电击 调教，就是静止卫星，即联系于地球保持静止。当卫星轨说念在赤说念上方约35800公里时，卫星绕地球的运转周期与地球自转周期一致，于是产生同步效应。“风浪四号”就是一颗静止轨说念气象卫星。
太阳同步轨说念卫星距离大地的高度唯独马虎800公里，“风浪三号”系列卫星等于其中的一员。35800公里和800公里，浅近对比就能发现，“风浪四号”距离地球名义的距离是“风浪三号”的40多倍，若是要得到一样分辨的图像，静止轨说念卫星的难度可思而知。
“风浪四号”的500米可见光最高分辨率与本年11月19日好意思国辐射的新一代静止气象卫星GOES-R非常，与我国第一代静止气象卫星“风浪二号”的1.25公里可见光最高分辨率比较，有了6倍的提升；红外通说念的分辨率也从“风浪二号”的5公里提升到了2公里和4公里。
而这位让“风浪四号”领有更佳倡导的元勋是“风浪四号”四大载荷之一——先进的静止轨说念辐射成像仪，它亦然迄今为止我国静止轨说念来源进的成像仪。
从通说念数来看，先进的静止轨说念辐射成像仪在“风浪二号”5个通说念的基础上，加多到14个通说念，包括可见光、近红外和红外通说念等。
除了能看得更了了除外，“风浪四号”的反馈更敏捷，这与“风浪四号”的三轴巩固结构密切关系。
“风浪二号”聘用的是类似陀螺旋转的自旋巩固结构，时间难度相对较小，但流毒无庸赘述：在自转经由中，从35800公里外不雅测地球，唯唯一小部分时刻不错扫描地球，其他大部分时刻齐在扫描天际。
而相较于自旋巩固，三轴巩固就像把相机放在三角架上，不错24小时“审视”地球，完成1幅圆盘图不雅测由“风浪二号”需要的30分钟镌汰至15分钟；还不错天真地对思要不雅测的区域进行高频次连拍，针对东西、南北各1千公里区域的不雅测时刻仅需要1分钟。
在执行诈欺中，这一性能非常“过劲”，比如某个区域有突发天气状态，需要随即获取当地云图，“风浪四号”只须1分钟就不错扫出一张区域图像。
但若是姿态有小数点变化，获取图像时就会无可何如地“差之沉”。是以，姿态落幕关于静止气象卫星来说相当要道。
大气“CT机”：红外探伤仪
1小时完成一次对中国及附进区域的垂直探伤，具备现存探空系统3000倍的才智
大气在空间散播上是三维的，其温度、湿度和压强又是随时刻变化的。大气的通顺和变化等于天气场所的本色，而天气预告就以大气不雅测数据为基础。
大气的水平通顺就是咱们频繁所说的风。执行上，除了水平通顺之外，大气还同期一刻束缚地进行着垂纵贯顺，即大气的上涨和下沉。当大气垂纵贯顺变化剧烈时，就会生成让东说念主谈之色变的强对流天气。摸清大气垂纵贯顺的“脉搏”，就能实时预告强对流天气的发生、发展。
获取晴空大气三维结构和垂纵贯顺信息的任务就交给了大气垂直探伤仪器。
刘涛 ai换脸在搭载在卫星上的大气垂直探伤仪器插足诈欺之前，有一个开采不错匡助咱们获取大气温度、湿度的垂直散播情况，那等于寰宇一百多个探空站每天凹凸午定时施放的探空气球。带着无线电探空仪，探空气球从大地渐渐上涨到30公里至40公里的高空中，从而获取不同高度的气温、气压、空气湿度等气象数据。
但探空气球存在地域局限性，在莫得东说念主的偏远陆地和海洋就无法通过施放探空气球来获取探空贵府。有了卫星垂直探伤时间以后，为辞世界任何地方蚁集大气垂直贵府提供了可能性。
此前，“风浪三号”系列卫星也曾搭载了微波大气温湿度探伤仪。固然每颗极轨卫星只可每天两次经过地球上的合并地区，但是麇集全世界多颗极轨气象卫星的不雅测数据，就能提供众人每六小时一次的大气垂直不雅测数据。这些数据被同化进数值预告景色中，便不错进行众人数值天气预告。
“风浪四号”搭载的是世界首个静止轨说念过问式红外探伤仪。这个探伤仪有1600多个探伤通说念，就像CT切片一样，把晴空大气在垂直方进取切层，获取大气垂直方进取的细腻数据。首要的是，“风浪四号”与地球保持相对静止，1个小时就能完成一次对我国及附进区域大气的垂直探伤，相较于极轨卫星多星组网探伤频次和探空站的12小时一次，在时刻分辨率方面强势胜出；同期，静止轨说念过问式红外探伤仪的空间分辨率是16公里，大大优于探空站200公里的平均终结，具备现存探空系统3000倍的才智，关于亟待进一步提升细腻化的预告来说无疑是济困解危。
静止轨说念过问式红外探伤仪还有一个上风，就是通过探伤晴空大气，生成大气不巩固指数。在明朗无云天气时，该仪器不错向预告员教唆将来几个小时内哪些区域会发生强对流等顶点天气，零碎像孙悟空的明察秋毫，能在苍天白云下看到前线有“妖魔”出没。
值得一提的是，和先进的静止轨说念辐射成像仪一样，静止轨说念过问式红外探伤仪完全为我国自主研制。辞世界新一代静止气象卫星中，“风浪四号”是首个搭载静止轨说念高光谱红外探伤仪的卫星。
强对流“示踪器”：闪电成像仪
“捕捉”转眼即逝的闪电，对强对流天气实行监测与追踪
闪电是发生在大气中的一种瞬时放电场所，字据科学商议，其行动和暴雨、台风、冰雹等强对流天气系统有着密切的关联性。这些强对流天气具有强度大、破损力强、水平圭臬小、人命史短等特色，弥远以来，对强对流天气的监测、预告和预警一直是气象职责中的难点。强对流天气时常齐伴跟着强横而密集的闪电，因而闪电监测也被东说念主们称作是强对流天气的“示踪器”。
鉴于闪电对强对流天气特有的指令作用，以及静止卫星不雅测平台隆起的时空掩盖上风，连年来，发展地球静止轨说念卫星闪电成像仪，以收场对闪电和强对流天气的实时、迷惑不雅测成为国外上闪电探伤的一个首要发展课题。
“合手闪电”的思法很好，但是，“合手”起来却毫不那么浅近。一般来说，闪电不绝时刻很短，比东说念主类眨眼的速率还快。“风浪四号”仪器团队中“合手闪电”的高东说念主就是静止轨说念闪电成像仪，这亦然我国初度在卫星上装配。
闪电成像仪的主要作用是对闪电进行不雅测，获取不雅测掩盖区范畴内的闪电散播图。该仪器可对我国及附进区域的闪电频次和强度进行探伤。将闪电的实时、迷惑不雅测数据与云图类似起来，就能收场对强对流天气的监测与追踪，进而造成闪电灾害预警。
空间“监视器”：空间天气仪器包
对地球同步轨说念的带电粒子辐射和磁场环境进行实时监测
空间天气仪器包，包括高能粒子探伤器、三轴磁通门磁强计、卫星辐照计量仪与充电电位测量仪。
高能粒子探伤的目标是卫星轨说念上来自不同场地的高能质子和高能电子的流量和能谱。磁场监测的目标是卫星轨说念上的三维矢量空间磁场强度。空间天气效应监测的目标是由空间带电粒子辐射引起的卫星名义充电（相反值和十足值）、深层充电和辐射剂量等卫星效应。
“风浪四号”大要对地球同步轨说念的带电粒子辐射和磁场环境进行实时监测，空间天气预告员便可据此开展空间天气预告和预警；同期，对卫星空间天气效应的监测有助于对卫星颠倒状态进行甄别，并能对卫星驻守和运转计谋提供必要的参考依据。
举例，飞机和船只导航、卫星姿态调控、辐射环境计较等齐需要精准的磁场模子。同步轨说念磁场数据不错考证众人磁场模子，还可同化到磁场模子中，进行业务诈欺；同步轨说念磁场不错用于评估地磁行动水平，加多对近地空间环境的意志，促进对地球磁场与太阳风相互作用的认识，提升起间天气的商议和诈欺水平。
SAST5000卫星平台：保证四大载荷妥洽相处
若是把世界上同期发展的同类卫星作念一个比较，“风浪四号”有两个世界第一：装载了静止轨说念高光谱红外探伤仪和单颗卫星上装载仪器最多；还有一个世界第二：“风浪四号”的闪电成像仪媲好意思国辐射卫星上的闪电成像仪晚了不到一个月。能收场这些目标，齐是倚恃“风浪四号”卫星平台的“独门绝技”。
静止卫星距地球的距离是极轨卫星的40多倍，因此，要达到准确不雅测地球上指定的一样目标，静止卫星三角架的漂泊必须比极轨卫星三角架的漂泊幅度小40多倍，需要有更好的定力。这是通过高精度姿态测量和落幕来收场的。
但落幕卫星不漂泊太难了！卫星上的行动部件相当多，千山万壑加起来差未几有几十个：太阳能翻板要转，姿态落幕的轮子在转，不雅测仪器的扫描镜也在职责……这些齐会对卫星平台和其他载荷产生姿态上的烦嚣。比如，大气垂直探伤仪器执行上是一种迈克尔逊过问仪，通过动镜相对通顺与定镜之间产生光程差进而造成过问，只须有小数点扰动、小数点漂泊，光谱就乱了，根柢造成不了过问。
“风浪四号”初度使用了全新研制的SAST5000平台，采使劲矩赔偿时间、星地一体化图像导航与配准时间和整星隔震系统，处罚了这一生界性贫困，收场了载荷同期职责，这么的时间达到了国外跳跃水平。
遭遇这么的贫困，同期为了知足成像质地条款，欧洲只可无奈地将垂直探伤仪器和成像不雅测仪器辩认放在MTG-I和MTG-S两颗卫星上，幸免载荷之间相互烦嚣导致“谁也干不了活儿”情况的发生。
将两个载荷分装于两颗卫星上如实是一种处罚决议。但若是能让载荷之间妥洽共处，能额外获取两个收益：一方面，在先进的静止轨说念辐射成像仪进行高时空分辨率成像不雅测的同期，静止轨说念过问式红外探伤仪不错对大气进行垂直探伤；另一方面，辐射一颗卫星的资本很大，合二为一也就纯粹了一笔很大的资金。
（职守剪辑：王若嘉）