背景介紹
我國靜止氣象衛(wèi)星風云二號 E/F/G 星已在軌運行。 風云四號氣象衛(wèi)星是我國第二代靜止軌道定量遙感氣象衛(wèi)星，采用三軸穩(wěn)定控制
方案，將接替自旋穩(wěn)定的風云二號系列衛(wèi)星。作為新一代靜止軌道定量遙感氣象衛(wèi)星，風云四號衛(wèi)星的功能和性能實現了跨越式發(fā)展，提高觀測的時間分辨率和區(qū)域機動探測能力；提高掃描成像儀性能，以加強中小尺度天氣系統的監(jiān)測能力。
通過風云四號衛(wèi)星地面應用系統實時接收的資料，應用系統加工處理得到的各級數據和產品，可為天氣分析和預報、短期氣候預測、民 航服務、生態(tài)環(huán)境和災害監(jiān)測以及其他應用提供服務，在天氣預報、生態(tài)環(huán)境監(jiān)
測等應用領域將發(fā)揮重要作用，在國民經濟的多個領域都有廣泛應用需求。
系統概述
風云四號氣象衛(wèi)星地面應用工程建設衛(wèi)星數據服務系統是實現氣象衛(wèi)星數
據共享服務的基礎平臺。風云四號衛(wèi)星數據接收處理遙感應用系統作為綜合氣象衛(wèi)星信息服務系統，可以提供數據檢索下載服務，為各類用戶共享使用衛(wèi)星數據提供各類輔助手段和信息幫助。
風云四號衛(wèi)星數據接收處理遙感應用系統根據風云四號衛(wèi)星數據和產品規(guī)格，建立穩(wěn)定、可靠、安全的業(yè)務化衛(wèi)星數據存檔管理系統。通過衛(wèi)星數據直接廣播等方式建立天地一體化的布局全國的風云四號A星數據獲取和共享服務體系。系統包含：自動跟蹤天線、低噪聲放大器、解調器、接收機、計算機設備、數據接收和監(jiān)視、數據應用等。
風云四號衛(wèi)星數據接收處理遙感應用系統接收FY-4 衛(wèi)星廣播的 HRIT 數據，包括多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀和閃電成像儀三個載荷的L1 級數據，風云四號衛(wèi)星數據接收處理遙感應用系統可實現
7*24 小時自動穩(wěn)定運行。其主要功能包括：
1) 實時接收 FY-4 衛(wèi)星廣播的 HRIT 數據；
2) 多通道掃描成像儀產品生成；
3) L1\L2級數據瀏覽和顯示；
4) 業(yè)務運行監(jiān)視；
5) 數據管理/存檔檢索。
風云二號系列衛(wèi)星與風云四號衛(wèi)星性能比較
風云四號衛(wèi)星攜帶的有效載荷包括多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直
探測儀、閃電成像儀、空間環(huán)境監(jiān)測儀器包和微波探測試驗載荷等。其中多通道 掃描成像輻射計的通道數由風云二號系列衛(wèi)星的 5 個增加為 14 個，覆蓋可見光、 短波紅外、中波紅外和長波紅外等波段，
可見光通道空間分辨率 0.5Km；
風云四號衛(wèi)星還配置有 912 個光譜探測通道的干涉式大氣垂直探測儀，光譜分辨率 0.8cm-1，可在垂直方向上對大氣結構實現高 精度定量探測；閃電成像儀采用CCD高速成像技術，以頻率 500 幀/秒獲取閃電
與背景圖像，實現強對流天氣短臨預報和預警。風云四號衛(wèi)星與風云二號衛(wèi)星所攜帶的掃描成像輻射計詳細參數對比見表。
數據接收分系統
風云四號衛(wèi)星攜帶的有效載荷包括多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直
探測儀、閃電成像儀、空間環(huán)境監(jiān)測儀器包和微波探測試驗載荷等。其中多通道 掃描成像輻射計的通道數由風云二號系列衛(wèi)星的 5 個增加為 14 個，覆蓋可見光、 短波紅外、中波紅外和長波紅外等波段，
可見光通道空間分辨率 0.5Km；
風云四號衛(wèi)星還配置有 912 個光譜探測通道的干涉式大氣垂直探測儀，光譜分辨率 0.8cm-1，可在垂直方向上對大氣結構實現高
精度定量探測；閃電成像儀采用CCD高速成像技術，以頻率 500 幀/秒獲取閃電 與背景圖像，實現強對流天氣短臨預報和預警。
運行管理分系統
1) 自動從外網獲取軌道預報數據，并提供手動下載的方式進行干預處理；
2) 根據軌道數據，自動生成時間表，下達給數據接收系統進行數據的接收；
3) 完成相關儀器數據的產品處理、數據存檔流程的自動調度；
4) 對處理數據和生成的遙感產品數據進行存檔；
5) 對全系統流程調度、運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并提供相應的統計；
6) 對設備狀態(tài)、運行狀態(tài)、設備配置參數等進行監(jiān)視；
7) 可對全系統（數據處理、產品處理、數據存檔等分系統）作業(yè)流程進行 監(jiān)視演示顯示，支持單屏和分屏工作兩種方式；
8) 對接收的資料進行在線自動滾動存儲管理；
數據存檔管理與檢索分系統
數據存檔管理與檢索分系統在負責風云四號衛(wèi)星及兼容接收后續(xù)地球靜止同步軌道衛(wèi)星數據和產品編存檔并對外提供檢索與下載服務，其具體功能包括包
括存檔分系統自身的運行和管理、提供產品和數據自動編目存檔服務、提供數據檢索和下載服務。根據技術功能規(guī)格書的描述，數據存檔管理與檢索分系統主要任務包括：
1) 數據編目與存檔
2) 數據檢索服務
3) 分系統運行支持
成像儀產品處理流程
系統的常規(guī)觀測模式是針對任務時間表中的多通道掃描成像儀的地球全圓盤常規(guī)成像的常規(guī)觀測模式，主要進行全圓盤掃描，實現對地球的完整成像，觀測范圍為地球圓盤，成像速度 10°/S，觀測時間約為 15 分鐘。根據多通道掃描成像儀的產品的特征及先后依賴性，完成從 L1C 數據到 L2 級產品生成，并提供系統進行分發(fā)和存檔的全過程處理。
數據處理及產品生成分系統
產品處理軟件系統基于風云四號氣象衛(wèi)星 A 星前端精確定標定位后的 L1C 級數據，結合數值預報數據、地面高空觀測數據、國外衛(wèi)星產品等
輔助信息，自動進行衛(wèi)星觀測區(qū)域的各種定量遙感產品的處理和生成，將氣象衛(wèi)星有效載荷實時觀測結果轉換成能反映大氣、陸地和海洋變化特征的多種定量地球物理參數，并且生成實時業(yè)務產品，為天氣監(jiān)測預警、氣候預測、環(huán)境評估以及環(huán)境變化檢測提供信息和技術支持。
在成像儀 L1C 數據處理的基礎上，結合常規(guī)天氣資料、數值天氣預報、 地面高空觀測數、國外衛(wèi)星產品等輔助信息，采用先進的算法計算生成晴空 檢測產品、光學厚度及微物理特性產品、云產品、輻射產品、氣溶膠產品、
降水產品、風產品、對流產品、海表產品、陸表產品和多通道合成圖像產品，在此基礎上計算生成相應的發(fā)布產品和氣候數據集產品，并對各種輸出產品進行質量控制、以及對輸出數據進行格式的標準化。
