风浪三号03星壮大风三宗族

580)this.width=580;" onclick="window.open(this.src);" src="_001/2013/09/24_10_1_50_3AB.jpg" border=0>

5年前,四川汶川地震后,被誉为“争气星”、“鼓劲星”、“奥运星”的风云三号A星成功发射,在当时被称为“福星”;5年后,在太原卫星发射中心腾起的风云三号03星成功入轨,它继承了风云三号A星、B星的优点,又增加了多项新的先进功能,为后续卫星的发射奠定了基础,卫星技术达到国际先进水平,它必将成为我国极轨气象卫星中的“主力星”。

“老三”本领大 纵观全球风云

在风云大家族中,风云一号、风云三号都是极轨气象卫星,风云二号是静止气象卫星。谈起我国极轨气象卫星的前世今生,曾参与风云一号研制的风云三号卫星总指挥兼总设计师高火山了然于胸。

据他介绍,至2002年,我国已成功发射了4颗风云一号卫星,那是第一代极轨气象卫星。随着社会的发展和科技的进步,风云一号卫星上的对地观察有效载荷受到当时研制水平和对灾害性气候认识水平的局限,已不能满足需求。因此,研制第二代极轨气象卫星,跟踪世界先进水平,成为社会需求和科技进步的必然。

为追赶国际气象卫星先进水平,我国于2000年开始研制风云三号极轨气象卫星。经过多年的艰苦攻关,2008年和2010年,作为第一批试验试用星的风云三号A星和B星相继升空。

成功发射入轨的03星则是风云三号系列卫星的第一颗业务星,成功发射后称为C星,未来将取代A星,作为上午星与在轨运行的下午星B星实现双星组网观测。

03星的任务可不轻,风云三号卫星副总设计师朱维详细讲述了卫星在全球气象观测所起的关键作用。他介绍,风云三号03星上携带了12个探测仪,达到了国际先进水平。卫星上装载的载荷多,既有光学遥感,又有微波遥感,可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量探测,为天气预报特别是数值天气预报模式,提供全球的温、湿廓线以及云、辐射等气象参数;监测全球、区域自然灾害和生态环境;监测全球冰与雪的覆盖和臭氧分布等,为气候变化分析和预测提供信息服务;为我国农业、水利、林业、海洋、交通等应用领域提供全球及区域的气象信息,为政府决策、防灾减灾和经济社会发展服务。

有意思的是,风云三号卫星还能协助进行城市雾霾监测,这在卫星设计之初并未包括其中。

继承超越 达到国际先进水平

高火山介绍,03星相比A星、B星有了很大的超越。

在寿命方面,A星、B星的设计寿命为3年、考核期为2年,03星的设计寿命提高到5年、考核期为4年。

在数量方面,02批及后续业务星计划发射5颗卫星,而03星是第一颗业务星,因此意义重大。

在探测仪方面,03星上安装了12个探测仪,其数量之多在国内堪称第一,在国外也少见。高火山解释道,之所以安装如此多的探测仪,是因为在同一时间、对同一目标、用不同的手段进行多角度探测,可以对观测目标的特性了解得更真实、更准确,同时也提高了观测效率。

03星上新增了GNOS掩星探测仪。它利用导航卫星进行大气和电离层掩星探测,以获取高精度的大气和电离层状态信息。同时,03星对微波温度计、微波湿度计、太阳辐射监测仪进行了升级换代。其中,微波温度计的探测通道从4个增加到13个,微波湿度计的探测通道从5个增加到15个,通道数的增多可以更加精确地观测大气垂直空间内的温度、湿度分布。中分辨率光谱成像仪增加了月亮观测项目,以提高定标精度。

在性能方面,03星的多项性能指标要优于A星、B星,在几百个测试的定量性能指标中,60%的性能都要优于指标要求的一倍以上,是风云三号3颗星中出厂测试状态最好的一颗,从技术角度而言,完全达到了国际先进水平。

在研制过程中,卫星研制团队坚持以“设计可靠、生产严格、试验充分”为准则,以稳定、可靠为目标,进行了多项技术状态的更改和优化。高火山特别介绍,03星的研制,充分继承了A星、B星上有效的可靠性设计,并统筹考虑后续业务星的发展需要,进行了调整更改。例如,卫星平台服务系统,包括电源、姿轨控、太阳电池阵及其驱动机构、整星的供配电、测控与数传的频率规划与设计等进行了优化设计和状态更改,可以覆盖后续业务星的发展需要,卫星的轨道设计按三星组网要求进行设计等。这些改变努力做到一步到位,既完全满足03星的需求,也基本满足了用户对未来4颗业务星提出的要求。

由于探测仪的增加和多项技术状态的改变,研制难度的增加不言而喻。GNOS掩星探测仪增加后,卫星的布局难度增加了不少,调整过程中,要考虑各个探测仪之间会不会受电磁干扰、有没有干涉、受不受杂散光影响,各自转动时会不会产生影响等;相对应的卫星数据存储能力也由过去的140G提高到253G,相关的软件、硬件也做了调整。

负责卫星姿轨控系统的风云三号03星副总设计师朱文山特别介绍,03星可以说是国内转动部件最多的卫星,卫星入轨后,20台单机、36个转动部件陆续开始工作,或转动、或摆动、或左右动,有的匀速、有的变速,每一个转动部件的转动动作都会对卫星的姿态、动力学特性带来很大影响。因此,在研制过程中,特别加强了活动部件对卫星姿态动力学的影响分析和系统半物理仿真试验。

由于03星有效载荷增加、寿命延长,使得整星的电源功耗需求增大。为此,卫星太阳帆板上的电池片由过去的硅片更换为三结砷化镓,提高了发电效率;此外,星上蓄电池的容量也由2组50安时提高到2组70安时,卫星的驱动机构也做了相应的改变,使业务星的电源功率提高到1500瓦,而A星、B星的电源功率只有1180瓦。

不久的将来,风云三号卫星组网运行后,探测数据的获取量将大幅增加,获取时效将由过去的单颗星12小时提升到组网后的6小时,大大提升气象灾害预报的效率,这对天气预报分析大有益处;此外,还将提高天气预报与获取数据的精度,缩短时间分辨率。来源:中国航天网

本文由皇家赌场网址hj9292发布于皇家赌场网址,转载请注明出处:风浪三号03星壮大风三宗族

您可能还会对下面的文章感兴趣: