风云一号A星

中国研制发射的第一颗极地轨道气象卫星

风云一号A星（英文：Feng Yun 1A，代号：FY-1A）是中国研制第一颗极地轨道气象卫星，是试验型气象卫星。

研制历程

历史背景

1960年，美国发射了第一颗气象卫星，证明了可以利用卫星观测云雨变化。

1969年1月29日，中国受强冷空气侵袭，华东、中南广大地区有线通信全部阻断。时任国务院总理周恩来在听取灾害的汇报并接见中央气象局（中国气象局原名）等单位的代表时指示，“一定要采取措施，改变落后面貌，应该搞我们自己的气象卫星。在我们的卫星没有出来以前，要想办法接收外国卫星传递的气象情报。”

制作天气预报，需要全球气象观测资料。海洋占地球表面面积70%以上，再加上高山、沙漠等罕见地区，地面观测都相当困难。

自20世纪70年代起，中国就已具备接收国外卫星云图的能力。但只能接收图像，并未定量处理，无法挖掘原始数据或推算出各种气象要素，没有充分开发其利用价值。

1978年，党的十一届三中全会召开，中国气象卫星事业发展加快。气象部门引进了气象卫星资料处理软件，从20世纪70年代末到80年代初，在运算速度不及如今个人电脑百分之一的“大型机”上，国家卫星气象中心团队下苦功夫，熟练掌握了卫星资料定量处理技能。

研发进程

1970年2月16日，中国研制气象卫星的任务下达到刚刚组建的上海航天基地。气象卫星的研制是一项大型的、复杂的系统工程，而实现从无到有的突破更是如此。

1977年，国防科工委在上海召开气象卫星大总体方案论证会，会议正式上报中国第一颗太阳同步轨道气象卫星命名为“风云一号”，从此开启了中国风云气象卫星研制。

1985年，得益于联合国开发计划署对发展中国家的NOAA卫星资料应用援助项目，国家卫星气象中心业务人员自主开发了一套完整的卫星资料处理系统，为风云一号地面系统的研发奠定了坚实基础。在风云一号发射前半年，包含14个软件包、40万条程序的风云一号地面资料接收处理系统正式开发完成，达到当时的国际先进水平。

软件日益进步的同时，硬件也在全速构建，自1974年起，国家卫星气象中心开始组织卫星资料接收处理系统的可行性研究，经过两年选址、8年建设，北京、广州、乌鲁木齐三地气象卫星地面站拔地而起。

1985年10月以后，卫星按计划进入正样研制阶段。

1987年12月26日，风云一号气象卫星资料接收处理系统通过国家验收。

1988年上半年，完成卫星总装测试，6月25日，在上海航天技术研究院风云一号A星通过评审出厂，运往发射基地。

研发团队

总设计师：孟执中。

工程总师：任新民。

系统组成

总体设计

风云一号A星本体是1.4×1.4×1.2米的六面体，星体外侧对称安装六块太阳能帆板，卫星总长度为8.6米，星重750千克，三轴定向稳定，卫星高900千米，倾角99°，周期102.86分钟，每天卫星绕地球为14圈。

卫星携带多光谱可见光红外扫描辐射仪，它有五个通道，用于获取昼夜可见光、红外云图，冰雪覆盖、植被、海洋水色、海面温度等。

卫星资料发送方式有：甚高分辨率传输（HRPT），低分辨率图象传送（APT）和延迟图象传输（DPT）。

运载火箭

风云一号A星是由长征四号运载火箭发射升空。长征四号运载火箭（LM-4）于1982年开始可行性研究，1983年开始工程研制。最初，长征四号运载火箭是发射中国通信卫星的长征三号运载火箭（LM-3）的备份火箭。在长征三号运载火箭成功发射东方红通信卫星后，长征四号运载火箭的主要任务转变为发射太阳同步轨道气象卫星。

长征四号火箭全长41.901米，芯级最大直径3.35米，起飞质量248.9吨，起飞推力约300吨。运载能力为太阳同步轨道时1500千克。

设计参数

运行动态

发射经过

1988年9月4日，在太原卫星发射中心，风云一号A星发射进入倒计时，发射塔上，运载火箭燃料加注完毕。西至喀什、南至海南的测控网站，也已全部打开。指挥员发出命令：“5小时准备!”就在这关键时刻，发射控制中心的控制台上，突然失去了A星所有的遥测信号。指挥部不得不决定停止发射。随即试验团队查找到了风云一号A星的问题所在，并做了紧急处理，保证了卫星成功升空。

北京时间1988年9月7日凌晨4时30分19秒，中国国第一颗气象卫星“风云一号”A星发射升空。卫星准确进入901千米高度的太阳同步轨道，姿态控制系统仅用了122.6秒，就完成了对地球的初始捕获。随后，国内卫星首次使用的折叠伸展式太阳帆板按预定程序解锁、伸展，为整星提供能源。按程序扫描辐射计的四个可见光通道顺利开通，探测信息经过卫星传输信道源源不断地发往全球气象卫星地面站。至此，第一颗气象卫星发射成功。

接收图像

1988年9月7日，“风云一号”A星星箭分离后14分钟，广州气象卫星地面站率先收到几百帧云图信号，并实时传送到国家卫星气象中心。由于是凌晨，天还没有亮，光照条件差，可见光通道图像是黑的，该图是中国气象卫星最早的信息。

1988年9月7日6时9分，资料处理系统的图像终端上，出现了气象卫星发回的第一幅云图照片。这是一幅苏联、亚洲地区上空的卫星云图照片。在场的专家们分析认为，照片图像清晰，纹理清楚，层次丰富，初步表明中国第一颗太阳同步轨道气象卫星有较好的技术性能。3小时后，在世界气象组织二区协第九届会议上，时任世界气象组织主席、中国国家气象局局长邹竞蒙手举该卫星云图，向与会代表展示了风云一号A星提供的首图。

卫星失效

1988年9月20日凌晨，风云一号A星开始发送红外通道探测资料，但其红外云图信号比预计值衰减了近65%，随之后信号强度继续下降，红外通道仅工作了两天多时间，便失去了使用价值。

1988年10月15日下午，“风云一号”A星传回的图像发生扭曲，证明卫星沿滚动轴方向严重偏转，卫星姿态失控，导致整星失效，卫星未能达到考核寿命半年的要求。该时，距离该卫星升空39天。

技术创新

星上载荷

风云一号A星携带多光谱可见光红外扫描辐射仪，它有五个通道，用于获取昼夜可见光、红外云图，冰雪覆盖、植被、海洋水色、海面温度等。卫星资料发送方式有：甚高分辨率传输（HRPT），低分辨率图象传送（APT）和延迟图象传输（DPT）。

图像传输

风云一号A星的数传方式为：HRPT的码速率为0.6654Mbps，工作频率为1670~1710MHz，信息格式与NOAA卫星基本相同；高分辨率图像传输（HRPT）和DPT为模拟信号。

所获荣誉

风云一号卫星共荣获中国国家各类科技进步奖30多项，风云一号C星荣获2001年国防科技工业武器装备型号研制集体银奖和2001年度国家科技进步一等奖。

总体评价

风云一号A星入轨后获取了大量高质量云图资料。由于姿态失控，卫星工作了39天；风云一号B星的姿态控制系统比风云一号A星有明显改善，但系统的可靠性有待进一步改进。（中国科普网评）

1989年1月，中国国防科工委召开了“风云一号”气象卫星首次飞行试验技术总结会。邹竞蒙讲道：“无论从中国的空间技术的发展，还是从中国的气象科学技术发展，‘风云一号’气象卫星的首次发射成功都具有划时代的意义。第一，在太原卫星发射中心第一次打成了太阳同步轨道卫星；第二，‘风云一号’第一颗卫星在中国国内首次采用了不少先进的关键技术并首先得到了考核，例如可伸展的大面积折叠式太阳电池阵，反作用飞轮全数字的姿态控制系统，首次使用了磁带机记录云图信息，首次采用了五通道扫描辐射计，而且实现了辐射致冷技术；第三，可见光云图质量很高，博得国内外的良好评价。”（中国国家气象局评）

风云一号A星的成功发射，是中国气象史上浓墨重彩的一笔，是中国卫星和地面系统建设从无到有的重要节点。从此，中国告别了完全依赖外国气象卫星数据的历史，拥有了属于自己的卫星体系。

在风云一号A星研发过程中，中国建成了具有国际先进水平的地面应用系统，为后续改良和创新打牢基础；形成了一支有实力的研发队伍，成为日后研发壮大风云卫星家族的中坚力量。这也是后来风云卫星在轨服务时间普遍超过卫星寿命期，甚至运行长达10年的基础所在。（中国政府网评）

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