风云三号E星

卫星介绍

晨昏轨道是指地方降交点时间(ETC)6:00左右的卫星观测轨道。发展晨昏轨道卫星,将完善和丰富我国现有的现代气象业务观测体系,可向我国8点钟的业务会商提供微光、红外和微波的综合观测信息,在凌晨时刻台风、暴雨和强对流等的卫星监测中发挥积极作用。

目前我国第二代极轨卫星风云三号已经完成升级换代并形成了上下午星双星组网的观测能力,但是风云三号卫星观测时间要么集中在上午10点左右,要么集中在午后13点左右,从数值天气预报模式同化要求来看,每6小时同化时间窗内全球总有2-3条轨道的卫星观测空白区。

晨昏轨道观测有效补充了6小时同化窗内卫星观测资料的空白,对南北半球预报和洲际尺度的区域预报有积极的贡献,弥补了全球观测资料的不足,上午卫星(ETC 10:00左右)、下午卫星(ETC 13:00左右)、晨昏轨道卫星三星组网观测可以使6小时同化窗内卫星资料100%全球覆盖,对4-7天500hPa位势高度的预报半球尺度(北半球)提高2-3个百分点,区域尺度(北美洲)提高2-10个百分点。

虽然风云三号卫星的数据质量已经经过欧美数值模式检验,同国外同类卫星相当,并公认具有稳定优良的卫星资料质量。但是由于风云三号卫星同欧洲的Metop卫星、美国的NPP卫星观测时间和区域重复,其中上午星轨道接近欧洲的Metop卫星,下午星轨道接近美国的NPP卫星。在欧美的全球数值天气预报模式中仅作为业务同化资料的备份。目前欧洲和美国业务极轨气象卫星采用欧洲Metop卫星负责上午轨道,美国NPP卫星负责下午轨道,双边全球资料业务交换和共享的协作组网观测模式。与国外同期卫星Metop、NPP相比,风云三号卫星的全球观测资料价值没有得到充分的体现,业务地位有必要进一步提升。

发展晨昏轨道卫星,将使我国风云极轨气象卫星具有自己的特色,在业务上形成同欧美卫星的等价互补之势,有利于提升中国气象局在国际气象事务中的话语权,有利于提升我国的大国地位。中国气象局可以依托风云极轨晨昏轨道卫星独特的全球观测资料,在全球卫星观测资料交换、综合气象观测业务、现代气象和气候预报预测业务、气象防灾减灾和气象公共服务领域等同欧美气象发达国家开展多方位的双边和多边技术合作和交流。

技术指标

轨道类型 近极地太阳同步轨道
轨道标称高度 836公里
轨道倾角 98.75º
轨道保持偏心率 ≤0.0025
轨道周期 101.5min
轨道回归周期 标称5.5天,设计范围4~10天
降交点地方时 06:00
交点地方时漂移 2年小于15分钟
姿态稳定方式 三轴稳定
三轴指向精度 ≤0.3°
三轴测量精度 ≤0.05°
三轴姿态稳定度 ≤4×10-3 °/s
卫星发射重量 2300公斤
卫星平均功率 2500瓦
在轨飞行尺寸 4.46米×10米×3.79米
太阳帆板 自动对日进行定向跟踪

探测仪器

晨昏轨道卫星的主要仪器载荷配置有:微波温度计、微波湿度计、红外高光谱大气探测仪、GPS掩星探测仪以及双频微波主动散射雷达。

仪器名称 仪器全称 英文全称
MERSI-2  中分辨率光谱成像仪 Medium Resolution Spectral Imager
MWHS  微波湿度计 Micro-Wave Humidity Sounder
MWTS  微波温度计 Micro-Wave Temperature Sounder
HIRAS  红外高光谱大气探测仪 Hyperspectral Infrared Atmospheric Sounder
WindRad 双频微波主动散射雷达 Wind Radar
IPM  电离层光度计 Ionospheric PhotoMeter
X-EUV Solar X-ray and Extreme Ultraviolet Imager
SIM-2 太阳辐射监测仪 Solar Irradiance Monitor
SSIM Solar Spectral Irradiance Monitor
GNOS  全球导航卫星掩星探测仪 GNSS Radio Occultation Sounder
SEM 空间环境监测器 Space Environment Monitor