高頻高清更靈敏！細數風雲四號B星三大關鍵技術突破

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2021年6月3日，由中國航天科技集團八院抓總研制的風雲四號B星在西昌衛星發射中心成功發射。作為風雲四號系列的首顆業務衛星，在繼承A星綜合探測能力優勢的基礎上，風雲四號B星觀測能力將進一步升級。新裝載的快速成像儀，最高可見光分辨率250米，相比A星的成像儀提升1倍；提高後的輻射成像儀、幹涉式紅外探測儀等載荷的空間分辨率、探測靈敏度和探測精度，使B星可在36000千米距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化，其探測結果與真實值偏差小於0.5攝氏度。

曆經五年攻關，中國航天科技集團八院風雲四號研制團隊突破了大視場高精度高分辨率長線列靈活成像、星上微振動測量與抑制、長線列探測器星上實時導航配准等多項技術難題，促進我國氣象衛星觀測能力大幅提升，同時確保我國靜止軌道氣象衛星觀測業務的連續與穩定。

高頻成像快速獲取熱點區域氣象資料

為進一步提高我國及周邊熱點區域氣象資料獲取的時效性、增強我國對中小尺度和災害性天氣系統的監測能力，風雲四號B星在研制之初就瞄准“更高時空分辨率、更高探測靈敏度、更高定量化精度”的設計目標。此次B星最新裝載的快速成像儀通過長線列探測器、離軸三反光學系統結合二維靈活掃描成像，成功實現區域高時間分辨率和高空間分辨率監測能力。結合先進的靜止軌道輻射成像儀，B星在A星每5分鐘對我國及周邊區域成像1次的基礎上，將實現百萬平方公里區域1分鐘級連續觀測成像，可為台風、短時強降水、強對流等短時極端天氣提供小於1分鐘間隔的區域高分辨率晝夜連續監測數據。
“東西布局、聯合觀測”，風雲四號A星、B星雙星在軌將能提供更高頻次的全圓盤及中國區觀測數據，可有效監測台風、強對流等極端天氣的生成、發展和消亡過程，為數值天氣預報、短臨天氣預報提供更高頻次的觀測數據。

探測靈敏精確感知大氣0.05攝氏度變化

風雲四號B星將提供比A星更高的探測靈敏度和探測精度，可在36000千米距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化
，其溫度探測結果與真實值的偏差在0.5攝氏度以內，相比A星提高1倍。可為區域數值天氣預報提供更高精度的初始場資料數據，提高對突發天氣的預報精度。

利用裝載的先進的靜止軌道輻射成像儀，B星可對陸地、海洋、雲和大氣等地球環境參數進行高精度、多光譜定量遙感，直接服務天氣分析和預報、氣候預測以及環境和災害監測。多通道雲圖數據可以用來捕捉不同的天氣變化，通過觀察雲的運動還能輔助捕捉風的信息。通過多通道觀測，還可捕捉沙塵及其運動信息。陸地觀測產品可提供火點信息，輔助森林草原火險監測和撲救工作。星上裝載的靜止軌道幹涉式紅外探測儀，可探測人眼難以捕捉的大氣溫濕度廓線信息，為大氣做“三維CT”，晴空大氣溫濕度信息可提示未來幾小時哪些區域將會發生強對流等極端天氣。空間環境監測儀器包可開展空間環境綜合探測，實時監測空間粒子、磁場等變化信息，為航天器活動、空間科學研究及空間天氣預警預報提供數據支撐。

高清分辨精准定位輔助氣象決策

風雲四號B星將在國際上首次實現靜止軌道氣象衛星250米可見光分辨率觀測，比A星提高1倍。
同時，幹涉式紅外探測儀空間分辨率由16千米提高至12千米，晴空觀測數據可利用率提高25%。空間分辨率提升的同時，星上圖像導航配准定位精度進一步提高。研制團隊連續攻關，突破了大視場光學系統、亞角秒級高精度掃描控制、長線列焦平面探測器技術、長線列星上導航配准技術等關鍵技術，將進一步為台風觀測、台風路徑預報、強對流天氣系統等分析和定位提供更加精細的觀測資料。（經濟日報記者 姜天驕 通訊員 張立國）