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风云二号

1997年发射的静止轨道气象卫星

风云二号（FY-2）共3颗，风云二号气象卫星是中国自行研制的第一颗静止轨道气象卫星。

卫星信息
风云二号卫星是一个直径2.1m，高1.6m的圆柱体，包括天线在内卫星总高度为3.1m，重约600kg，卫星姿态为自旋稳定，自旋转速为100DangerCode;1转/分钟，卫星设计寿命为3年。 卫星装有多通道扫描辐射计和云图转发等有效载荷，可获取有关可见光云图、昼夜红外和水汽云图；播发展宽数字图像、低分辨率云图和S波段天气图：获取气象、海洋、水文数据收集平台的观测数据；收集空间环境监测数据。卫星工作于东经105DangerCode;E赤道上空，位置保持精度为东西DangerCode;0.5DangerCode;、南北DangerCode;1DangerCode;。
风云二号卫星由CAST和上海航天局共同研制生产的，CAST承担卫星控制、推进、转发、天线、测控及部分结构等分系统1997年6月10日20时，风云二号卫星用长征三号运载火箭发射升空，在卫星地面测控站、远望二号测量船的测控管理下，卫星完成了星箭分离、卫星起旋、远地点调姿、远地点发动机点火、二次解锁分离、准静止轨道漂移等工作，卫星于6月17日定点成功。在卫星定点之后，由国家气象局卫星气象中心、中国空间技术研究院、上海航天局、西安卫星测控中心共同对卫星进行了在轨测试。经测试表明，控制分系统及转发器分系统的数传、云图转发、测距、业务遥控遥测系统工作正常，性能指标满足合同要求。 风云二号卫星继承东方红二号甲卫星自旋稳定模式基础上，采用了多通道扫描辐射计、三通道微波传输、章动控制等一些新技术。卫星主要性能指标达到了国际90年代初期同类静止气象卫星的水平。风云二号气象卫星是空间技术、遥感技术、通信技术和计算机技术等高技术相结合的产物，它定向覆盖、连续遥感地球表面与大气分布，具有实时性强、时间分辨率高、客观性和生动性等优点。
风云二号A星气象卫星于1997年12月1日正式交付用户进行业务使用。卫星云图资料在监测台风和海洋天气、暴雨预报、为防汛服务、进行青藏高原上空天气系统分析、航空气象保障及气候变化等方面已发挥出重要作用。
风云二号B星于2000年6月25日晚西昌卫星发射中心由长征三号运载火箭发射升空， 7月3日晚成功定点于东经105°赤道上空，并于7月6日发回了由1万行扫描线组成的第一张可见光云图。
风云二号C星于2004年10月19日在西昌卫星发射中心成功发射，2005年7月14日，国防科工委在北京举行了风云二号C星交付仪式，该卫星正式由研制单位中国航天科技集团公司交付给卫星应用单位中国气象局。
主要功能
风云二号A星是中国的第一颗自旋稳定静止气象卫星。主要功能是对地观测，每小时获取一次对地观测的可见光，红外与水汽云图。风云二号A星卫星数据对全球用户开放。凡是在风云二号A星覆盖范围内的用户均接收其广播的 S-VISSR资料和WEFAX低分辨模拟图像。
风云二号主要功能
获取每小时对地观测圆盘图像。圆盘图像包括三个通道数据：可见光，波长范围 0.55微米到1.05微米；红外，波长范围为10.5微米到12.5微米；水汽，波长范围为6.2微米到7.6微米。星下点分辨率，可见光1.25公里，红外及水汽为5公里。白天观测的可见光图像，可获得云顶及地表的反照率；昼夜观测的红外图像，可获得云顶及地表的红外辐射；水汽图像，可获得大气中的水汽含量。同时利用这些图像数据提取或推导气象参数；
从数据收集平台收集与传输用于气象，海洋，水文等平台数据；
广播展宽数字云图，低分辨云图及各类产品；
监测太空环境。
主要特征
风云二号A星 S-VISSR从太空对地观测获取地球图像。获取一张全圆盘地球图像，大约需30分钟（每分钟100转，从北到南2500条扫描线）。S-VISSR数据在观测时实时通过风云二号A星向地面用户转发。展宽VISSR数据，即S-VISSR是星上仪器VISSR获得的，由CDAS实时展宽。这样，经过展宽的数据，其传输速率有所降低，便于用户接收。
S-VISSR 信号特征
S-VISSR数据采用二次调制方式，这样便于发送更多的R.F.信号频谱,便与用户同步锁定。
第一次调制对信息段进行调制，对每个偶字节进行求补，直到同步码开始。同步码本身不求补。
第二次调制对PN码进行调制。所求补的数据流与PN码输出由一或门进行或运算，其结果作为CDAS向风云二号A星发送S-VISSR PSK调制码。
因为风云二号A星S-VISSR资料的信号特征与日本GMS S-VISSR资料的信号特征非常相同，频率除外，所以凡接收GMS卫星资料的用户，只要调整天线方向，修改接收频率，就可接收风云二号A星的展宽云图。
风云二号S-VISSR 数据格式
每帧（一幅圆盘图）共有2500条扫描线，其中图像部分为2291扫描线。若从图像中部开始计算，则南北半球各1145条扫描线。图像的第一条扫描线，从距离地球最北0.5度算起。
S-VISSR数据包括了同步码，图像信息，及哑数据段。具体数据格式见Fig.1。
1.同步码
同步码（SYNC）用于用户接收数据时的位通步与帧同步。同步码由最多15数字顺序移位寄存器产生的 20000位伪随机码（PN码），PN码从010001001100001开始，最后15位为逻辑1。
2.信息字段
信息数据字段包括8部分：DOC,红外通道数据IR，水汽通道数据，红外保留字段（RES），4个可见光通道数据。
DOC，IR，WV，RES共计2293字，字长8位；VIS共计9166字，字长6位。每一字段后有一个长度为16位的校验码（CRC）与填充字段，填充字段长度为2048字，字长8位。
2.1 DOC字段
DOC由8个数据块组成，共计2293字，字长8位。具体如下：
（a） 字段ID：
ID块由2个字（16位）组成，逻缉0，其用来标识DOC字段的开始。
（b） 卫星与CDAS状态数据段
本块由126字（1008位）组成，在每条扫描线中重复相同的内容。
（c） 常数字段
本块由64字（512位）组成。其内容可用来对数据加套网格，每条扫描线中的内容都是相同的。
（d） 辅帧ID块
简单网格数据，轨道与姿态数据，MANAM表等数据合在一起时，容量较大，不能存放在同一条扫描线中发送。因此，将数据分成25组，放在扫描线中不同的地方发送。为减少传输错误，每组数据均重复发送8次。也就是说，在连续的8条扫描线中，发送的是相同的内容。这样25组，每组8条扫描线，一共需要200条扫描线才可发送完。
在发送简单网格数据，轨道与姿态数据，运行日程表，为了区分发送计数与重复次数计数，需要设置辅帧ID块。
辅帧ID块由4个字（32位），这4个字分2个16位的计数器（第193，194，195与196字）。第一个计数器（字 194）重复计数，其给出辅帧ID，从0累进到24，标明组ID。 第二个计数器（字196）也是一重复计数器，从1累进到7，标明每组中的线号。每个计数器的高位字节（字193与字195）为0。
（e） 简单网格参数
本块由2500字（25组，每组100字）组成，包括了网格信息。经度从东经45度到东经165度，纬度从南纬60到北纬60度，网格点精度为5*5度。
（f） 轨道与高度数据块:
本块包括卫星轨道与姿态参数，共有3200字（25组，每组128字）。
（g）卫星运行日程数据块（MANAM ）
本块通知用户风云二号A星的运行日程安排，共有10200字（25组，每组408字）。MANAM数据块为ASCII编码，每组82字符或数字。MANAN数据块总长100条线，每条线82字。
（h） 备用块
备用块共1461字，用来充填其他信息。
2.2 传感器数据
（a） 红外数据字段
IR数据段由2字ID码，2291字红外数据，16位CRC码，2048位填充码组成。IR数据ID为：
00010001, 00010001.
（b） 水汽数据字段
水汽数据段与红外相同，水汽数据ID为: 00100010, 00100010
（c） 保留字段
保留字段全部充填为逻辑0,其格式与红外相同，保留字段ID为：01000100, 01000100.
（d） 可见光数据段:
每个可见光数据段均由2字ID（12位）码，9164字可见光数据，16位CRC码与2048位填充码组成。
4可见光字段分别保存从4个可见光传感器不同获得的图像数据。其 ID字如下：
可见1 011011, 011011
可见2 101101, 101101
可见3 110110, 110110
可见4 111111, 111111
所有传感器数据的CRC码是相同的，其计算多项式如下：
所有传感器数据字段的充填码也是相同的。充填段以2048位逻缉“0”进行填充，为数据进机提供了3毫秒缓冲时间。
3。哑数据
哑数据字段用逻缉“0”充填
风云二号C星和以前发射的风云二号A、B星相比，增加了两个观测通道，使我国的气象卫星具备了在静止轨道上连续不断观测火灾的能力、观测云层顶部水滴大小的能力，并可提高海表水温的观测精度。
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