当今最先进的气象卫星发射成功，风云四号到底有多牛

12月11日上午0时11分，中国新一代地球静止气象卫星风云4-01在西昌卫星发射中心由长征三号乙-42运载火箭成功发射。风云4-01代表了当今最先进的气象卫星水平，其整体性能已经达到甚至超过了欧美最新一代的地球静止气象卫星。

那么，风云四号有多少头奶牛？

新技术:“洞察秋天”36，000公里外

如果把太阳同步轨道比作绕地球旋转的“机动巡逻警察”，那么地球同步卫星就像“定点警卫警察”。风云四号的“标杆”位于地球上方36000公里处。由于高精度图像定位和配准、微振动测量和抑制、定量遥感等20多项关键技术的成功突破，它对地球在如此遥远的空间中的变化具有“洞察力”。，代表了国际先进水平。

高精度图像定位和配准技术是各国静止卫星努力攻克的关键技术之一。这项技术使卫星的“眼睛”能够从数万英里外的太空中准确地看到地球上他们想看到的任何地方，并且在拼接图像时实现零误差。为了突破这一技术，美国花了11年时间，在不断改进5颗卫星后，在GOER-N上取得了突破。新发射的GOES-R卫星达到了1公里的定位精度。

经过十几年的技术研究，中国航天科工集团第八研究院风云四号研究团队已经成功克服了卫星高精度姿态确定方法、热变形在轨识别与建模技术、姿态、轨道和热变形补偿技术等技术瓶颈。卫星图像导航配准精度达到“1像素”，即3.6万公里的空地摄影误差控制在1公里以内，补偿效率达到98.8%，相当于美国刚刚发射的GOES-R卫星。

一些专家给出了这样一个具体的说法:风云四号卫星需要测量赤道36000公里以外的湖水温度的绝对误差不超过1度，同时，它可以准确地感应到湖水温度何时变化0.1度。

新平台:实现24小时盯着地球

未来，风云4号将接替风云2号，在其长达7年的设计寿命期间成为全球地球观测卫星序列的重要成员。在每天24小时的2555天“值班”期间，不能有任何错误，更不用说“因病离开”。这就对卫星的“物理质量”提出了极高的稳定性和可靠性要求。

中国航天科工集团第八研究院科研团队专门“定制”了一个高轨道三轴稳定卫星平台——角秒测控精度卫星平台SAST5000。该平台采用六面圆柱构型、单太阳翼和三轴稳定控制方案，采用双总线系统、高性能AOS技术、大功率电源、全卫星防静电技术和全卫星防污染技术等一系列关键技术，可实现24小时“凝视”地球。

太阳能电池翼是卫星的关键部件之一。传统卫星的太阳翼是双翼结构，分布在卫星的两侧，就像两个展开的“翅膀”。风云四号只有一面装有太阳能机翼。该研究小组专门设计了一个“T”型太阳翼，大大缩短了太阳翼的质心与卫星之间的距离。一旦太阳翼摇动或摇动，对卫星的干扰将大大减少。

风云四号上的数字计算机和数据处理器是卫星数据管理和数据处理的核心部件，相当于整个卫星的“心脏”，一刻也不能停止。然而，风云四号卫星具有高载荷成像精度和大量数据。如何保证数据处理器和数据传输系统的高速稳定运行，如何灵活配置数据路由，在关键时刻将大量数据及时送回地面而不被“干扰”，也是研究团队面临的一大难题。

经过不断的讨论和验证，最终采用了SpaceWire与高低速总线相结合的模式，突破了静止气象卫星大数据传输的瓶颈。同时，严格的空间防静电设计、光学元件的防污染设计、多运动元件的可靠性和寿命设计，大大提高了卫星的“物理质量”。

新载荷:将地面隔振平台送入太空

“风云四号”的“最佳”之处不仅在于搭载了许多先进的观测仪器，还在于与其他仪器一起搭载了对同一颗卫星上的观测环境有极其“严格”要求的仪器，即干涉大气垂直探测器。

干涉大气垂直探测器是一种类似于大气“CT”的先进仪器，但使用起来也极其“精巧”。微小的振动——即使只是卫星一侧的呼吸，也会导致无法识别或消除的谱线的产生，从而降低光谱性能。因此，当仪器在地面上使用时，应专门为其建造一个超静音的隔音地下室。为了在开放空间使用，为了防止来自其他仪器的振动和噪音干扰，欧洲计划专门为它发射一颗卫星。

在国际上，风云四号首次搭载了一颗卫星，即多通道扫描成像辐射计和干涉大气垂直探测器。首次同时实现了二维成像观测和三维大气垂直分层观测，实现了两颗外来恒星实现的功能。

为了克服微振动的影响，课题组对风云四号上10多个旋转部件的振动特性和传递路径进行了深入的分析和测试，提出了一种测量和抑制微振动的方法。在此基础上，我国首次实施了振动源隔离装置和有效载荷隔离装置工程，将卫星平台对敏感载荷的振动干扰降低到0.1毫克，相当于将地面隔振平台直接“移动”到太空。