AEROSPACE SHANGHAI, Volume. 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
Figures & Tables(7)
Fig. 1. Development prospects of the Fengyun meteorological satellite system in 2035
Table 1.
Typical meteorological satellite series abroad View tableView in ArticleTable 1.
Typical meteorological satellite series abroad 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 2.
Demand for satellite observations in numerical weather forecasting View tableView in ArticleTable 2.
Demand for satellite observations in numerical weather forecasting 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 3.
Demand for satellite observations in nowcasting View tableView in ArticleTable 3.
Demand for satellite observations in nowcasting 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
Table 4.
Demand for satellite observations in short-term climate prediction View tableView in ArticleTable 4.
Demand for satellite observations in short-term climate prediction 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 5.
Demand for satellite observations in long-term climate prediction View tableView in ArticleTable 5.
Demand for satellite observations in long-term climate prediction 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 6.
Demand for satellite observations in space weather monitoring View tableView in ArticleTable 6.
Demand for satellite observations in space weather monitoring 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）
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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
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Received: Apr. 9, 2024
Accepted: --
Published Online: Sep. 3, 2024
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