风云四号B星简介

风云四号是我国第二代静止轨道气象卫星，科研试验卫星（FY-4A）于2016年12月11日成功发射，在技术体制上实现了更新换代，在轨工作4年多（考核寿命为5年）。风云四号02星（定点后命名为FY-4B）为业务卫星，发射后将实现风云四号静止气象卫星观测的业务应用。为了提高卫星应用效益，02星以科研试验卫星为基础，主要在有效载荷部署及性能提升方面进行了调整。

风云四号B星采用SAST5000卫星平台、六面柱体构型，单太阳翼、贮箱平埔、三轴稳定姿态控制、双总线体制，设计工作寿命7年。发射重量5400kg，装载的有效载荷有：先进的静止轨道辐射成像仪、静止轨道干涉式红外探测仪、快速成像仪和空间天气监测仪器等。

风云四号02批卫星简介

风云四号静止气象卫星，技术新、难度大，从20世纪90年代末国家即开始进行论证，之后专项支持关键技术攻关，2010年1月18日国务院批准立项。风云四号卫星吸纳了多个型号的最新成果，科研试验卫星(简称A星) 已于2016年12月发射成功，在轨测试表明，主要功能性能达到设计要求，工作稳定。

按照计划，后续的风云四号首批业务卫星包括B星和C星两颗，称为风云四号02批。通过风云四号02批的发展，不断填补我国静止气象卫星观测要素的空白，并提高观测资料的质量，推动我国航天遥感长线阵探测器、大规模焦平面面阵探测器、高精度星地一体化图像导航和配准等技术的发展，实现我国静止气象卫星观测业务的升级换代，为气象现代化、减灾防灾、生态文明建设做出更大贡献。

风云四号02批卫星的总体应用目标按照信息化、集约化、标准化的发展思路，统筹规划，不断提升静止轨道天基探测能力和性能，不断提升卫星观测仪器时间、空间和光谱分辨率，满足气象业务现代化需求。具体应用目标如下：

1. 1. 通过对大气和云进行高频次监测，获取晴空和薄云状态下区域大气温、湿廓线，实时监测发生在大气中的总闪电，为提高天气分析、预报，尤其是临近预报、区域数值天气预报准确率服务；
2. 2. 监测地球辐射、冰雪覆盖、海面温度、气溶胶和臭氧等，为短期气候预测、气候变化预估提供服务；
3. 3. 对致灾高影响天气如台风、强对流等的进行高频次监测，为气象灾害预警和次生灾害预测提供服务；
4. 4. 通过对洪涝、高温、寒潮、干旱、积雪、植被、沙尘暴的实时动态监测，为生态和环境监测、治理提供信息服务；
5. 5. 获取空间环境监测数据，为灾害性空间天气预警预报、卫星安全和通信导航保障提供必要的数据支撑，大力提升我国空间天气业务能力和预报水平；
6. 6. 通过生成各种大气物理参数和定量化产品，为农业、航空、海洋、水利，为国防安全保障，为科学研究提供服务。

风云四号B星先进性

风云四号B星的技术状态在继承A星成果的基础上，在保证质量的前提下提升性能。从A星到B星，主要的改进是：

1. 1、增加1个低层水汽的观测通道（7.24μm -7.60μm），达到15个观测通道。
2. 2、优化调整了部分通道光谱带宽。
3. 3、提高了灵敏度、定标精度等指标。

1. 1、长波通道由700～1130cm^-1扩展到680～1130cm^-1（700～1130cm^-1为考核指标），有助于利用680cm^-1附近的吸收线进行光谱定标。
2. 2、光谱分辨率指标为0.8cm^-1，可以更精确地探测到更高垂直分辨率的大气温度和水汽信息。
3. 3、空间分辨率提高至星下点12km。

1. 1、首次实现全球静止气象卫星空间分辨率最高（250m）的观测。
2. 2、在静止轨道对2000km×2000km的区域进行间隔1分钟的高频次观测。

1. 1、新增中能电子探测器、中能质子探测器、低能粒子探测器，实现带电粒子全能谱探测。
2. 2、磁通门磁强计增加探头数量，提升探测灵敏度。
3. 3、辐照剂量仪优化实现卫星3方向各5种屏蔽厚度探测。

	FY-4B	FY-4科研试验星	FY-2业务卫星
卫星平台稳定方式	三轴稳定	三轴稳定	自旋稳定
卫星在轨工作寿命	7年考核	设计寿命7年，5年考核	设计寿命3年
对地观测效率	优于85%	优于85%	约5%
对地观测方式	成像探测＋垂直探测+快速成像探测	成像探测＋垂直探测+闪电	成像探测
主要有效载荷	先进的静止轨道辐射成像仪	先进的静止轨道辐射成像仪	5通道辐射计
	波段覆盖：0.45-13.6μm	波段覆盖：0.45-13.8μm	波段覆盖：0.55-12.5μm
	空间分辨率：0.5-4km	空间分辨率：0.5-4km	空间分辨率：1.25-5km
	全圆盘观测时间：15分钟	全圆盘观测时间：15分钟	全圆盘观测时间：30分钟
	观测区域：灵活可调	观测区域：灵活可调	观测区域：相对固定
	干涉式大气垂直探测仪	干涉式大气垂直探测仪	无
	波段范围：680–1130(考核700-1130) cm-1、1650-2250cm-1	波段范围：700-1130cm-1、1650-2250cm-1
	光谱分辨率：0.8cm-1、0.8cm-1	光谱分辨率：0.8cm-1、1.6cm-1
	空间分辨率：12km	空间分辨率：16km
	快速成像仪	无	无
	波段覆盖：全色、0.445-12.5μm
	空间分辨率：0.25-4km
	观测时间：2000公里×2000公里小于1分钟
	无	闪电成像仪	无
		探测波段：777.4±0.5nm
		探测器大小：2×300mm×400mm
		空间分辨率：7.8km
		覆盖范围：中国及周边
	空间天气监测仪器	空间环境监测仪器	空间环境监测仪器包
	空间粒子探测＋磁场探测	空间粒子探测＋磁场探测	空间粒子探测

与国际同类卫星相比（详见下表），风云四号B星装载的先进的静止轨道辐射成像仪与国际同批卫星水平相当；装载的干涉式大气垂直探测仪处于国际领先水平，国外只有欧洲MTG-S计划搭载的高光谱红外垂直探测仪具备静止轨道垂直探测能力；装载的快速成像仪首次实现全球静止气象卫星空间分辨率最高（250m）的观测。

		FY-4B （中国）	GOES-R/S （美国）	MTG-I+S （欧洲）	Himawari-8/9 （日本）
成像观测	空间分辨率	0.5-4km 快速成像仪0.25-2km	0.5-2km	0.5-2km	0.5-2km
	时间分辨率	全圆盘15分钟 快速成像仪1分钟	全圆盘5分钟	全圆盘10分钟	全圆盘10分钟
	波段数量	15 快速成像仪7	16	16	16
垂直探测	光谱范围	LWIR：680~1130cm-1 MWIR：1650-2250cm-1	无	LWIR：700~1210cm-1 MWIR：1600-2175cm-1	无
	光谱分辨率	<0.8cm-1		0.625cm-1
	空间分辨率	12km		4km
	时间分辨率	<1小时		1小时
空间天气监测		粒子/磁场	粒子/磁场/对日成像	无	无

风云四号地面应用系统

风云四号科研试验卫星地面系统总体分布如下图所示。

地面应用系统中的数据获取和测控系统、任务管理与控制系统、定位与配准系统、定标与真实性检验系统、产品生成系统、计算机网络系统等系统建在北京气象卫星地面站内。数据服务系统、应用示范系统、空间天气系统建在国家卫星气象中心大楼内，在大楼的二层机房内建有卫星运行指挥控制中心，对我国在轨运行的极轨和静止气象卫星进行状态监视、任务管理、应急处理及指挥控制。在广州站建设包括数据获取和测控需要在科研试验卫星阶段进行验证的部分系统，在业务卫星发射前进行扩充建设。

为了满足对静止气象卫星数据高时效性要求用户的应用，将在全国各省气象局设立高速数据接收利用站。风云四号数据广播系统采用DVB/S2体制广播数据，国内外用户主要用7.3米天线接收其广播的HRIT-H 12Mbps数据、HRIT-V1 10Mbps数据，用2.4～3米天线接收HRIT-V2 1Mbps数据。同时，为了保证利用小型天线对卫星数据的便利获取和利用，继续通过风云四号卫星广播LRIT信息。风云四号的数据收集系统，可以收集卫星覆盖区内安装在高山、沙漠、湖泊、森林、海洋、飞机等上的数据收集平台采集的信息。

用户应用示范将根据分工分别由国家卫星气象中心、国家气象中心、国家气候中心、气象科学研究院、专业研究所、全国区域气象中心和省气象局承担相关领域应用研发任务,重点在高影响天气、数值天气预报等应用领域充分发挥风云四号卫星的优势。