风云一号：中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星

1988年9月7日，中国自行研制的“风云一号”气象卫星搭乘“长征-4A”运载火箭升空。这颗带有试验性质的的气象卫星，虽然在轨运行时间仅有39天，但它却为中国的气象学家们传回了第一套具有自主知识产权的数字气象云图。从此，开启了我国依靠自行研制卫星获取气象情报的新篇章。

　　“风云一号”卫星的总体设计继续沿用了当时中国比较成熟的正六面体外形。卫星的4个侧面面积相等，顶部和底面的面积略大，这种设计的优点是能够使对地通讯卫星和遥感设备互不干涉，并且同时对地球方向安装。为了使卫星尽可能多地接收太阳能、提高电池充电效率，星体的两个外侧各安装3块太阳电池帆板。值得注意的是，星体两侧的太阳帆板与卫星的轨道面在同一个平面上，采用对太阳不定向跟踪方案，卫星在日照区运行时，太阳帆板不仅为蓄电池充电，同时也承担星体上全部设备的用电载荷；当卫星运行至阴影区时，由蓄电池为星体上的设备提供电能。
　　有了源源不断的电能，“风云一号”卫星依靠自身携带的两台甚高分辨率扫描辐射仪观测地球。携带两台设备的原因很简单，就是怕万一有一台出了故障，还有另一部机器作为备份使用。这充分体现了总设计师在处理可靠性与寿命这对关系时，高屋建瓴的哲学思想，可靠性比寿命更重要，虽然卫星仅仅使用了39天，但在这39当中，一定要确保卫星工作正常。这两套互为备份的扫描辐射仪不仅能够在可见光区通过光谱通道，观测白天云图、海洋和地表图像，以还可以利用不同波长的红外通道，观测水体边界及冰雪融化情况，甚至昼夜云图和表面温度。
　　遥感仪器好不好，其中一项重要指标就是看图像分辨率。当卫星高度一定时，图像分辨率取决于仪器的瞬时视场。在“风云一号”卫星900千米的设计轨道高度上，卫星对地面的分辨率是1.1千米。这个性能指标在今天看来虽然显得有些落后，但“风云一号”的“眼睛”已经能够清晰地辨认出台风眼区、暴雨云团、积雪覆盖、天气系统分布等等重要数据。而且从当时回传的图像中，气象专家们甚至还找出了几处森林火灾初期的孤立明火点。在80年代末、90年代初，这样的分辨率足以算得上国际领先水平了。
　　在获得了地球表面气象情报数据后，如何把重要信心传送回来，成为了绕不开的难题。首先，探测器将搜集来的全部光信号转化为电信号，这些信号被传输至信息处理机，由信息处理机将这些模拟电信号转化为数字信号，但此时还不能传回地面站，而是需要将时间码、卫星姿态角度等其它数据与地球扫描数据按照规定格式排好，形成一套完成的数据后，才能发回地面站。当卫星运行至我国国内地面站接受范围以外时，“风云一号”卫星将信号实时传输转为延时回放。卫星内预先安装的磁带机会将需要回传的信号记录下来，待卫星飞到我国国境上空区域时，地面站首先捕获卫星，卫星内的程控计算机就会将磁带记录的信号对地面站进行快速回放。
　　“风云一号”气象卫星的成功发射，对于我国气象观测手段现代化建设具有里程碑的意义。作为中国气象卫星的开山之作，“风云一号”性能起点并不低，实践证明，“风云一号”的性能与美国第三代气象业务卫星——TIROS-N/NOAA系列卫星的水平几乎相当。在环绕地球飞行的14圈里，地面接收站收到“风云一号”传回的信号，不仅有能够提高大气探测和天气预报能力的卫星云图，还对森林火灾、水灾面积、沙漠流沙等自然灾害领域发挥重要作用。而且，在没有谷歌地图的年代，气象卫星也肩负着一些其它职能，比如，能够对大面积农作物进行估产，为海洋渔业捕捞、海洋灾害性天气检测等方面提供了不少帮助。可以说，“风云一号”不仅仅具备气象情报的采集功能，更是对于当时国民经济建设发挥了不可替代的作用。
　　（本文来源：网易军事）

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