风云一号气象卫星

风云一号气象卫星是中国第一代极轨气象卫星，由中国气象局国家卫星气象中心研制。其主要任务是获取全球大气、云、陆地、海洋资料，进行有关数据收集，用于天气预报、气候预测、自然灾害和全球环境监测等。风云一号气象卫星系列共4颗，即FY-1A卫星、FY-1B卫星、FY-1C卫星、FY-1D卫星。

风云一号气象卫星分为两个批次，各两颗星。01批的FY-1A星于1988年9月7日发射，FY-1B星于1990年9月3日发射。02批的FY-1C星于1999年5月10日发射，FY-1D星于2002年5月15日发射。风云一号02批卫星在01批星的基础上，改进了姿态控制系统的可靠性和扫描辐射计的性能，将5个通道增加到10个；甚高分辨率图像传输（HRPT）数传码速率相应提高一倍，星上装置了固态存储器，实现了延时图像传输（DPT）的数字化。截至2012年4月1日，风云一号两批卫星均已经停止工作。

风云一号气象卫星是中国最先研制和发射的对地遥感应用卫星，解决了太阳同步轨道卫星的发射和精确入轨、长寿命的三轴稳定姿态卫星平台、高质量的可见和红外扫描辐射计、全球资料的星上存储和回放以及对卫星的长期业务测控和管理、地面资料接收处理应用系统的建设和长期业务运行等一系列关键技术问题。2000年5月，FY-1C卫星因其在轨运行的稳定性和获取数据的准确性，而被世界气象组织正式列入世界业务极轨气象卫星序列，成为中国第一颗被列入世界气象业务的卫星。风云一号气象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。

名称涵义

1977年，中国第一颗气象卫星总体技术计划协调会召开，启动了工程建设并将中国极轨气象卫星命名为“风云一号”。风、云两个极具代表性的气象要素组成的卫星名称由此而来。风云”二字由来已久。无论是《史记》的“乘风云而上天”，还是《后汉纪》的“皆风云豪杰”，都是助飞龙上天，借时势造人。中国自行研制的气象卫星也取名“风云”，代表中国人对它的美好期待。

发展历程

研制背景

在20世纪60年代，中国就着手进行发展极轨气象卫星的准备工作。1969年，周恩来同志提出要搞中国自己的气象卫星。虽然当时国民经济十分困难，党中央、国务院和中央军委仍做出了研制气象卫星、支撑气象现代化建设的重大决策。

1970年5月，气象卫星筹备组正式成立。经历一年多的准备，1971年，中国中央军委正式批复组建卫星气象中心站（国家卫星气象中心的前身）。1972年3月，气象卫星研制被正式纳入国家计划。从此，中国气象卫星事业开始起步。1977年11月，中国国防科工委在上海召开第一次大总体协调会，确定工程代号为“711”，启动工程建设并将中国极轨气象卫星命名为“风云一号”。会议明确了卫星、运载火箭、发射场、测控通信和地面应用五大系统分工，从此卫星研制工作全面展开，结束了气象卫星发展长期停滞的局面。

1978年，经国务院批复，确定成立北京、广州市、乌鲁木齐市等三个气象卫星数据地面接收站。选站小组为测量电磁环境，历时两年多，在三地往返测量奔波，最终确定站址。地面接收站有了，接收到的数据如何处理，成了最大的难题。1979年，美国气象卫星大气探测权威专家比尔·史密斯访华，向中国推广美国威斯康星大学开发的一套气象卫星探测资料处理软件。此时，研究气象卫星资料处理的科研人员已经在过去近10年的探索中掌握了大气辐射传输理论，而这套程序为他们提供了完整的高水平教材，以学习和开发卫星资料处理软件。1981年初，由于中国国民经济调整，风云一号气象卫星的发射时间被推迟到1985年之后。1985年，二期项目（中国NOAA卫星资料处理系统）建成，1987年，在二期项目的计算机系统上，研发团队进行风云一号资料处理软件开发。在卫星发射前半年，开发出包括14个软件包在内的应用软件——它们是卫星轨道预报、卫星资料预处理、海面温度处理、大气探测资料处理、专业服务处理、风云一号卫星性能在轨测试和检验、数据存档和分发处理等。

风云一号A星

1985年10月以后，风云一号A星按计划进入正样研制阶段。1988年上半年完成卫星总装测试，6月25日通过评审出厂，运往发射基地。

1988年9月7日，北京时间凌晨4时30分19秒，在太原卫星发射中心，“风云一号”A星用“长征四号”甲运载火箭发射升空。卫星准确进入901公里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。按预定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。6时9分，传回第一幅苏联、亚洲地区上空的卫星云图照片。7日，恰逢世界气象组织第二区域（亚洲）协会第九届会议召开。时任世界气象组织主席、中国国家气象局局长邹竞蒙在会议上举着云图，向与会的十几个国家代表宣布，中国有了自己研制的气象卫星。这是中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星，也中国第一颗传输型极轨遥感卫星，标志着中国已跻身世界少数几个有能力自己研制、发射和运行气象卫星国家的行列。

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%，这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。紧接着，“风云一号”A星升空39天后，国家卫星气象中心值班人员从接收到的卫星云图上发现卫星沿滚动轴方向严重偏转。卫星姿态失控，最终整星失效。1988年10月，FY-1A卫星停止数据接收和产品处理。

风云一号B星

1990年9月3日，风云一号B星（FY-1B卫星）用长征四号甲运载火箭发射，是试验型气象卫星。FY-1B卫星星载5通道可见光、红外扫描辐射计的性能和卫星的主要功能，与美国第三代极轨气象卫星相当，接近业务应用水平。由于采取防污染设计和防污染技术措施，卫星可见光通道图像质量良好，信噪比高于设计要求。其地面收到的可见光云图质量比第一颗气象卫星清晰，红外图像质量良好，提高了中国天气预报的时效性、准确性以及监测灾害性天气的能力。

FY-1B卫星姿态控制系统比FY-1A有明显改善，但系统的可靠性有待进一步改进。1991年2月14日，卫星正常运行165天后，因受宇宙空间高能粒子的轰击，姿控系统故障造成卫星翻转，完全失去正常工作能力，后经技术组75天抢救恢复正常工作。但星载计算机受到空间环境的影响，工作不稳定，卫星断续工作至1991年11月份，在轨累计正常运行285天，未能达到一年设计寿命指标。FY-1B卫星上装载的遥感器，成像性能良好，获取的试验数据和运行经验为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。

1991年11月，FY-1B卫星停止数据接收和产品处理。

风云一号C星

1994年1月，风云一号C星初样研制动员会举行，孟执中担任卫星总设计师。1999年5月10日，风云一号C星（FY-1C卫星）由长征四号乙在太原卫星发射中心发射成功。实现每小时每天定时两次向世界各地气象台站实时发送10个通道1.1千米甚高分辨率的数字化云图。记录储存全球国外地区4个通道4千米分辨率数字化云图，延时回放给我国地面站。风云一号C星的成功发射被列为20世纪末中国三大事件之一，铭刻在中华世纪坛上。

FY-1C卫星设计寿命为2年，寿命期内云图资料的可用率大于97.5%。由于采取了一系列有效的技术措施，产品质量、对空间环境影响的适应性和系统可靠性都得到较大提高，稳定工作并超期服役。FY-1C卫星在轨稳定运行了近五年，2004年4月26日停止了对FY-1C卫星云图的接收存档。

2000年5月，FY-1C卫星因其在轨运行的稳定性和获取数据的准确性，而被世界气象组织正式列入世界业务极轨气象卫星序列，成为中国第一颗被列入世界气象业务的卫星，为世界各国免费提供气象资料。美洲、欧洲和亚洲等地区多个国家都建立了兼容接收风云1C、1D星的数据接收系统和相应的数据处理与应用系统，风云一号卫星数据成为全球灾害监测和环境变化研究的重要数据之一。FY-1C卫星荣获2001年度国家科学技术进步奖一等奖。

2004年4月26日FY-1C停止数据接收和产品处理。

2007年1月11日，中国举行首次反卫星试验。在该试验中，由西昌卫星发射中心，发射的一枚开拓者1号系列火箭携带动能弹头，以反方向8公里/秒的速度，击毁了轨道高度863公里，重750公斤的中国已报废的气象卫星风云一号C星，是自1985年美国发射ASM-135反卫星导弹摧毁P78-1人造卫星以来首次成功的人造卫星拦截试验。

风云一号D星

2000年，风云一号D星（FY-1D卫星）开始正样设计，其在继承了风云一号C星的成功经验及技术的基础上，对其技术状态作了14项改进，以进一步提高其稳定性。该卫星的质量为950公斤。2002年5月15日，风云一号D星在太原卫星发射中心用长征四号B火箭发射升空。

FY-1C、1D卫星性能有较大改进，增加了探测通道，提高了探测精度，为更精确的中长期天气预报和气候预测提供必要的基本资料，并可在灾害监测、环境遥感中发挥巨大作用。

FY-1D卫星正常运行10年，超额完成任务，2012年4月1日，风云一号D星停止数据接收和产品处理。

卫星状态

以上参考

技术指标

卫星搭载

仪器

仪器名称

FY-1A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）。

风云一号C星的主要遥感器是两台互为备份的多光谱可见光红外扫描辐射仪，通道数由FY-1A/B的5个增加到10个。空间分辨率HRPT图像优于1.1km，GDPT图像优于4km。其中可见光和近红外通道定标精度达到10%的指标要求；红外辐射定标精度达到1K指标要求。

FY-1D卫星由遥感（含空间粒子探测器）、图像传输、DCDS、天线、结构、热控制、电源、姿态控制、测控和星载计算机10个分系统组成。前4个分系统是卫星的有效载荷，后6个分系统是卫星平台服务分系统。FY-1D卫星的主要遥感器是两台互为备份的多光谱可见光红外扫描辐射仪，通道数由FY-1A/B的5个增加到10个。空间分辨率HRPT图像优于1.1km，GDPT图像优于4km。其中可见光和近红外通道定标精度达到10%的指标要求；红外辐射定标精度达到1K指标要求。

主要特性

风云一号气象卫星的遥感仪器为两台可见光、红外扫描辐射计，互为备份。主要特性为：

通道

FY-1A/B星具有5个通道，FY-1C/D卫星装载有10个光谱通道的可见光和红外扫描转福射计，包括4个可见光、3个近红外通道、1个短波红外通道和2个长波红外通道。数据量化等级10比特，定标精度：可见光、近红外10%(反射率)红外1K(300K），每个通道波长长及其用途如下：

关键技术

数传方式

FY-1A/B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）和延时图像传输（DPT）为模拟信号。

FY-1C/D星的数传方式为：HRPT的码速率为1.3308Mbps，载波频率为1700.4MHz；DPT的码速率为1.3308Mbps，载波频率为1708.46MHz，可获取4个通道(通道1、2、4、5)、空间分辨率3.3公里的全球资料。

接收处理系统

风云一号气象卫星资料接收处理系统由设在北京、广州市、乌鲁木齐市的三个气象卫星地面站和设在中国国家卫星气象中心的资料处理中心组成，该系统于1987年12月全面建成，成功地完成了中国FY-1A和FY-1B、FY-1C极轨气象卫星资料的接收、传输、处理、分发任务，同时承担美国NOAA极轨气象卫星的资料接收处理任务。

图像传输特性

FY-1A/B星

FY-1A/B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。

FY-1C星

02批卫星在01批星的基础上，改进了姿态控制系统的可靠性和扫描辐射计的性能，将5个通道增加到10个；甚高分辨率图像传输（HRPT）数传码速率相应提高一倍，由0.6654Mbps提高到1.3308Mbps；星上装置了固态存储器，实现了延时图像传输（DPT）的数字化。这一系列的改进使02批星性能得到大幅度的提高，寿命都大大超过2年的设计寿命。

FY-1C卫星每天定时两次向世界各地气象台站实时发送10个通道1.1km甚高分辨率的数字量云图；记录存储全球国外地区4个通道4km分辨率数字量云图，延时回放给中国地面站。

FY-1D卫星

FY-1D卫星由遥感（含空间粒子探测器）、图像传输、DCDS、天线、结构、热控制、电源、姿态控制、测控和星载计算机10个分系统组成。前4个分系统是卫星的有效载荷，后6个分系统是卫星平台服务分系统。

FY-1D卫星的主要遥感器是两台互为备份的多光谱可见光红外扫描辐射仪，通道数由FY-1A/B的5个增加到10个。空间分辨率HRPT图像优于1.1km，GDPT图像优于4km。其中可见光和近红外通道定标精度达到10%的指标要求；红外辐射定标精度达到1K指标要求。

功能用途

风云一号气象卫星是中国研制的第一代极轨气象卫星。主要用于探测昼夜的云图、地表图像海洋水色图像、水体边界、海洋面温度、冰雪覆盖和植被生长，用以获取全球性气象信息，向全世界气象卫星地面站发送气象资料，并具有探测空中粒子成分的功能。卫星可以向世界各地云图接收站发送实时的气象云图，可以对海洋水色进行探测、对海温进行遥感研究，美洲、欧洲和亚洲等地区多个国家都建立了兼容接收风云一号卫星的数据接收系统和相应的数据处理与应用系统，风云一号卫星数据已成为全球灾害监测和环境变化研究的重要数据之一，为更精确的中长期天气预扣报和气候预测提供基本资料，在灾害监测、环境遥感中发挥着作用。

发射意义

风云一号气象卫星的成功发射，填补了中国气象卫星的空白，使太空中有了风云家族的一席之地。1988年“风云一号”A星发射成功，就像开启气象观测的“上帝视角”，打开了中国气象观测的新维度。

气象卫星的研制是一项大型的、复杂的系统工程，实现从无到有的突破更是如此。卫星、火箭需要新研制，地面站需要新建，发射场和测控系统需要在原有的基础上再做适应性建设。研制之艰难，超乎想象。当时的中国，百废待兴、工业落后、人才奇缺。“一穷二白”的航天科技工作者并没有在世界高新技术和现代科学成就面前踌躇嗫嚅、裹足不前，而是不畏失败、越挫越勇。“风云一号”01批卫星的不少关键技术就采用了当时在中国具有领先意义的技术，如大面积刚性多层折叠式太阳电池阵及其展开机构；反作用飞轮全数字的姿态费控系统；首次使用五通道扫描辐射计，并实现辐射制冷技术等。“风云一号”02批卫星更是采用很多拥有完全自主知识产权的新技术。这些都是依靠中国自己的力量来实现完成的。风云一号气象卫星的研制经验一再表明，唯有自立自信、自强不息，通过具有风险的尝试与探索才能走出一条自主创新之路，走出属于中国自己的航天之路。

风云一号C星发射后不久，正值中国进入汛期，它就像一个忠实的太空“卫士”，对中国七大江河容易发生洪涝灾害的区域每天巡视数遍，将有关灾情图像和数据及时传送到地面接收站。同时它还对中国境内发生的多起森林大火、北方地区的沙尘暴等自然灾害进行预报和监测。风云一号C星发送的云图，吸引了国外众多用户。美、英、德、意、澳、荷兰等国的气象应用部门在接收和分析了我国气象卫星的图像后，一致认为图像质量不亚于美国正在运行的“诺阿-11”气象卫星的图像质量。