Technical Characteristics and Development Prospects of the Intelligent Collaborative Observation System of Fengyun Satellite：from Single Satellite Observations to System Collaboration

Yaohai DONG

doi:10.19328/j.cnki.2096-8655.2024.03.005

Journals >AEROSPACE SHANGHAI >Volume 41 >Issue 3 >Page 37 > Article

AEROSPACE SHANGHAI
Vol. 41, Issue 3, 37 (2024)

Technical Characteristics and Development Prospects of the Intelligent Collaborative Observation System of Fengyun Satellite：from Single Satellite Observations to System Collaboration

Yaohai DONG^*

Author Affiliations

Shanghai Academy of Spaceflight Technology，Shanghai201109， China

show less

DOI: 10.19328/j.cnki.2096-8655.2024.03.005 Cite this Article

Yaohai DONG. Technical Characteristics and Development Prospects of the Intelligent Collaborative Observation System of Fengyun Satellite：from Single Satellite Observations to System Collaboration[J]. AEROSPACE SHANGHAI, 2024, 41(3): 37 Copy Citation Text

show less

Fig. 1. Development prospects of the Fengyun meteorological satellite system in 2035

Download full size | View in the Article

卫星系列	所属国家或组织	卫星特点	主要载荷	服务时间
NOAA	美国	极轨气象卫星，上、下午星组网观测	甚高分辨率扫描辐射仪（Advanced Very High Resolution Radiometer，AVHRR）	1970—
JPSS	美国	极轨气象卫星	可见红外成像辐射计（Visible Infrared Imaging Radiometer，VIIRS）	2017—
GOES	美国	静止轨道气象卫星	先进基线成像仪（Advanced Baseline Imager，ABI）	2016—
METOP	欧盟	极轨气象卫星	超高光谱分辨率红外大气探测仪（Infrared Atmospheric Sounding Interferometer，IASI）	2006—
MTG	欧盟	静止轨道气象卫星	MTG-I组合成像仪、闪电成像仪等MTG-S红外探测仪	2022—
GMS	日本	静止轨道气象卫星	可见光红外自旋扫描辐射仪（Visible Infrared Spin Scan Radiometer，VISSR）	1995—

Table 1. Tab.1Typical meteorological satellite series abroad

View in the Article

序号	要素	需求	现况
1	三维大气温度、湿度	水平分辨率0.5 km 垂直分辨率0.2 km	水平分辨率15~50 km 垂直分辨率~2 km
2	三维大气风场	覆盖从近地面层到平流层所有层面的高精度三维矢量风场	无
3	二维地表气压场	~1 hPa@全球地表	无
4	海洋上层（0~500 m）温度和土壤湿度	±0.02 m³/m³@全球	光学成像地表湿度探测，不能进行植被覆盖或者地面浅表层一定土壤深度的湿度探测
5	海冰和雪水当量	高精度海冰和雪水当量覆盖范围和厚度监测	能有效监测海冰和雪水覆盖范围，海冰厚度无法测量
6	气溶胶和痕量气体	高精度探测，优于1%	大气痕量气体探测精度~3%
7	降水估计和云参数	高精度的云雨过程监测	具备一定的降水探测

Table 2. Tab.2Demand for satellite observations in numerical weather forecasting

View in the Article

序号	探测要素	需求	现况
1	台风和强对流	台风和强对流系统的结构及环境场信息	被动红外/微波等探测手段能够实现对台风和强对流天气的位置和强度信息的粗观测，不能实现高精度的结构信息观测
2	大气污染气体	探测精度优于1%	探测精度~3%
3	地表短波辐射	数据更新频率1 h@最低，60 s@期望	数据更新频率为12 h
4	雷电	全球高精度成像监测	已具备区域雷电监测，全球不具备
5	沙尘暴和火山爆发监测	成像频次达分钟量级，空间分辨率优于百米量级	静止空间分辨率为250 m 低轨时间分辨率为4 h
6	洪涝、火灾、滑坡泥石流监测	成像频次达分钟量级，空间分辨率优于百米量级	静止空间分辨率为250 m 低轨时间分辨率为4 h

Table 3. Tab.3Demand for satellite observations in nowcasting

View in the Article

序号	探测要素	需求	现况
1	海表及以下温度（以下500 m）	高精度垂直廓线探测能力	不具备天基探测能力，主要依靠海洋浮标，空间分辨率和全球覆盖不能满足要求
2	海洋盐度
3	海洋洋流
4	海冰（包括海冰覆盖面积和海冰厚度）	高精度探测	能观测海冰覆盖范围，但不能获取海冰厚度
5	土壤湿度	一定厚度探测	目前处于试验观测阶段
6	雪覆盖面积、积雪厚度和雪水当量	高精度海冰和雪水当量覆盖范围和厚度监测	能有效监测海冰和雪水覆盖范围
7	平流层状态	高精度大气风场、大气密度等信息	不具备有效探测手段
8	太阳光谱辐照度	高精度高光谱分辨率的太阳光谱辐照度参数	光谱分辨率不足

Table 4. Tab.4Demand for satellite observations in short-term climate prediction

View in the Article

序号	探测要素	需求	现况
1	大气和陆表温度/K	0.1	0.2
2	臭氧(O₃)等大气痕量气体	1%	2%~3%
3	太阳辐射	0.1%	~2%
4	时间序列/年	≥15	>5

Table 5. Tab.5Demand for satellite observations in long-term climate prediction

View in the Article

序号	探测要素	需求	现况
1	太阳要素Ca-II成像	空间分辨率≤1″，时间分辨率≤60 s	具备Ca-II观测能力
2	太阳日冕抛射图像	空间分辨率≤1″，时间分辨率≤5 min	空间分辨率1.2″
3	太阳X-EUV波段流量	精度优于5%，时间分辨率≤3″	精度14%
4	太阳磁场监测	空间分辨率≤1″，时间分辨率≤60 s，精度≤5 Gs	空间分辨率1.2″
5	太阳风监测	精度优于5%，时间分辨率≤3″	具备太阳成像、日冕成像，太阳磁场监测和太阳风探测能力
6	中高层大气风速	精度优于10 m/s，垂直分辨率≤20 km	—
7	中高层大气密度	精度优于15%，垂直分辨率≤50 km	大气密度分辨率6×10^-14 kg·m^-3 大气密度分辨率1×10^-13 kg·m^-3
8	中高层大气温度	精度优于15 K，垂直分辨率≤30 km，观测周期≤60 min	水平分辨率32~78 km（FY-3）

Table 6. Tab.6Demand for satellite observations in space weather monitoring

Download Citation

Save the article for my favorites

Paper Information