我國第二顆靜止軌道業務氣象衛星——風雲二號05星與風雲二號C星有什麼不同，在哪些方面有所改進？地面應用系統副總師、國家衛星氣象中心繫統發展室主任張志清近日向記者揭開了它神秘的面紗。

    與Ｃ星性能指標基本相同

    目前，我國在軌工作的靜止軌道氣象衛星是2004年10月成功發射的風雲二號C星。兩年多的連續業務運行表明，衛星和地面系統配合良好、運行穩定，其最主要功能圖像獲取成功率達99.6％以上。

    據悉，風雲衛星的研製與生産是按批次進行的，發射成功後按英文字母順序命名。風雲二號共３批，01批為試驗星，已發射兩顆（FY-2A、FY-2B）；02批為業務星，計劃3顆，第一顆星即C星，第二顆就是D星，隨後還將發射E星；目前正計劃發展０３批。

    張志清説，05星是C星業務應用的在軌備份與接替星，它與Ｃ星屬同一批次，搭載的儀器相同，探測、數據收集、數據廣播及空間環境監測等指標要求與C星一致，設計壽命為３年。

    不過，科研人員根據C星在軌運行情況，對05星的衛星觀測能力、在軌運行可靠性和使用壽命等24項技術進行了有效、合理的改進，並通過相關試驗、測試和驗證，有效提高了該衛星的技術水平。

    有能力使05星優於Ｃ星

    05星的科研人員提出了“一次成功，3年壽命、優於Ｃ星”的口號。張志清説：“優於Ｃ星主要指兩個方面：一是探測等主要性能優於Ｃ星；二是爭取在使用壽命上優於Ｃ星。”

    可見光和紅外線自旋掃描輻射計是風雲二號０２批主要的探測儀器，探測性能的提高可以説是一個永恒的主題，每一點提高都將讓科技人員付出辛勞和智慧。使用壽命的增加則直接提高衛星的使用效益。

    制約衛星使用壽命的一個重要因素是燃料，而衛星攜帶的燃料受制于原來的結構設計和裝燃料的容器——肼瓶。而這些都是不能輕易改動的。這就意味著科技人員只能在結構不變、攜帶同樣燃料的情況下，採取技術措施去延長衛星的工作壽命。

    根據靜止衛星飛行特點，如果衛星的軌道在發射初期處於負偏置，它將無須使用燃料推動自行逐漸向正偏置變化，1年變化約0.9度，因此，採用使發射初期的軌道為較大的負偏置技術措施無疑會延長衛星的使用壽命。

    但是，負偏置角越大，圖像配準的難度就越大。把衛星發射到負偏置，是靠火箭完成的，關鍵在於地面應用系統能不能適應這樣的負偏置。地面應用系統總師、中國工程院院士許健民領導的團隊，解決了圖像配準這一世界性難題，並且在C星作了驗證。在傾角比較大的情況下，他們也能保證圖像的配準精度。

    張志清説：“Ｃ星的負偏置角打得比較小，不到1度。05星我們要求把負偏置打到2.5度。這樣，經過在軌測試和試運行，半年後自行變化到約負２度。經過3年多運行時間才作南北軌道保持控制，節省燃料會延長衛星的工作壽命。這需要通過星地配合才能做到。”

    延長衛星的工作壽命，不僅提高衛星的使用效益，也使更多時間的雙星觀測成為可能。要保持雙星觀測，如果衛星工作3年，意味著每年都要發射一顆星；如果我們把衛星使用壽命提高到4年的話，就意味著每兩年發射一顆星即可，這也是我國的財力和現行設計體制都允許的。

    可增強對災害性天氣的監測預警能力

    05星發射成功後，在距地球約36000公里的赤道上空，將有兩顆靜止氣象衛星始終俯瞰神州大地，可進一步增強對災害性天氣系統的監測預警能力。

    首先是雙星觀測擴大了監測範圍。C星在東經105度的赤道上空與地球同步運行，05星將定點于東經86.5度的赤道上空，這樣，我們的觀測範圍向西擴展了18.5度。而西部是我國天氣系統的上遊，一旦有風生水起，衛星就可以更早地監測到，我們就能更早地察覺未來天氣的變化。

    其次，雙星觀測可以提高觀測的時間分辨率。C星和D星雙星觀測的範圍大約80%是重疊區，而重疊區正好覆蓋我國及周邊，重疊區觀測的密度將因此提高。按照汛期觀測模式，我們就可實現每15分鐘獲取一幅雲圖。這對即將登陸的颱風和觀測等尤為重要。

    第三，雙星觀測能增加新産品。比如，我們把雙星觀測重疊區域做出動畫來，畫面看起來會更加細膩；如果把雙星觀測到的兩張圖拼起來，觀測到的區域將更大。“雙星觀測令人期待，如果下顆星定點于東經123.5度的赤道上空，我們甚至可以做雲高的觀測。”

    雙星業務系統設計和建設富有特點

    C星地面應用系統被國家航天局局長孫來燕稱為“天地一體化的楷模，地面應用系統的典範”。05星的地面應用系統又什麼樣呢？

    張志清説：“05星地面應用系統設計和建設是風雲衛星應用系統工程中花時最短的，工程技術人員在時間緊、週期短、任務重的情況下，克服了種種困難，完成了任務。我們有信心讓05星的應用系統與C星一樣出色。”

    C星、05星的業務將在同一計算機網絡存貯系統上運行。“我們的系統在是保障C星業務運行的情況下，加載05星運行軟體，由於系統的複雜性和關聯性，稍有不慎，會給現在的業務帶來不利影響。”衛星中心為此作了大量行之有效的工作，先是倣真，然後逐漸加載軟體，終於順利實現了一個系統“跑”兩顆星。

    在無線電設備方面，地面應用系統採用國內外先進技術，比如採用已經成熟的大功率固態發射機，在穩定性和可靠性方面將有很大提升。05星地面應用系統以提高輻射定標精度為重點來提高産品的精度，此外，還秉承了許健民院士重應用和服務的傳統，在為八大業務軌道服務方面下了很多工夫。（冉瑞奎 通訊員 楊鬥立 洪宇）