开云彩票近年来，极端气候不断为全球带来挑战。刚刚过去的7月，人类度过了“史上最热的一个月”。《中国气候变化蓝皮书（2023）》显示，中国气候风险指数呈升高趋势，表现为极端高温事件频发趋强，极端强降水事件增多，台风平均强度波动增强。近期全球出现一系列极端天气，严重危及人类生产生活，各国对于更加精准、高效的中长期天气预报的需求不断提升。在气象预报预测领域，我国卫星资料同化占比提升至80%，面向国家重大战略、人民生产生活、世界科技前沿等方面，“风云家族”发挥的作用和效益日益显著。

　　8月3日11时47分，长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，顺利将风云三号F星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，“风云家族再添新星”。本次发射是长征四号系列运载火箭第100次发射，对于长征四号火箭来说，风云气象卫星已经是“老搭档”了。1988年9月7日，长征四号系列运载火箭的首发箭——长征四号甲遥一运载火箭成功首飞，“乘客”即是我国第一颗气象卫星风云一号。风云三号气象卫星是我国第二代极轨气象卫星，风云三号F星作为该系列卫星中03批的“上午星”，为进一步提升气象预测的精准度，又在“前辈”的基础上装备了更多精良的用电载荷。作为可向全球气象观测和气候监测提供服务的卫星，风云三号F星搭载的载荷可探测大气、海洋、地表以及太阳的温度、湿度、云量和辐射等气象参数，将为气象预报、气候研究、生态、环境以及灾害预警等提供帮助。中国气象局副局长曹晓钟表示：“F星将与在轨的‘下午星’风云三号D星、‘黎明星’风云三号E星、‘降水星’风云三号G星组网观测，其观测资料和产品将广泛应用于天气预报、气候预测、灾害监测、环境监测等领域。”

　　本次发射的风云三号F星，由中国航天科技集团有限公司第八研究院抓总研制，是风云三号C星的接替星。相对于C星，F星的定标精度提升约1倍，定量化观测能力得到全面提升。F星搭载新研的2台紫外高光谱探测仪，升级3台风云卫星家族先进载荷，开启我国风云卫星紫外高光谱探测新篇章，进一步提高对大气温湿度垂直廓线、大气痕量气体及地球辐射收支能量的观测精度。

　　“通道越多大气垂直分层探测越精细，这也就意味着这台大气温湿度‘CT机’垂直分层能力显著提升，对大气温湿度分层认知更精准。”第八研究院风云三号F星总指挥李海生说，相比C星，风云三号F星大气垂直探测通道数量提升近47倍，微波温度计大气探测通道有17个，微波湿度计大气探测通道有15个，红外高光谱大气探测仪探测通道有3000多个。

　　近年来，极端气象灾害给全球带来巨大的生命财产损失。台风暴雨区域的大气温湿度分布可以描绘台风暴雨位置及强度等信息，台风暴雨区域大气温湿度分层越精细，台风暴雨信息刻画越精准。卫星高频次、高精度大气温湿度廓线信息不仅对数值天气预报精度的提高和气候变化预测与评估具有重要的意义，而且对区域和中小尺度天气、短临天气，特别是台风、暴雨等重大灾害性天气预报精度的提高具有重要贡献。

　　同时，通过微波和光学大气探测仪器深度联合，充分发挥微波通道不受天气影响及高光谱探测通道更精细的优势，可探测人眼难以捉摸的大气温湿度廓线信息，为大气做更精准的“三维扫描”，可提示未来几小时哪些区域将会发生强对流等极端天气，更加精准地捕捉台风、暴雨等大气温湿度分层信息，让台风暴雨“有迹可循”。

　　随着工业化进程和人类活动向高空发展，人类活动对臭氧层的破坏，已引起世界各国的关注。南极臭氧洞的发现为人类敲响了警钟，而臭氧又是重要的温室气体，监测大气臭氧的时空变化已成为大气遥感的热点。2008年搭载于风云三号A星的紫外臭氧总量/垂直探测仪开机工作，首次实现了我国对全球臭氧总量的定量探测，其反演的臭氧总量产品精度与国际先进水平相当，标志着我国星载大气微量成分探测取得了阶段性成果。

　　除了捕捉，风云卫星三号F星还具备检测气候变化的功能。痕量气体是大气中浓度低于十万分之一的粒子，主要有臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等，对全球大气环境及气候变化起着潜移默化的作用。卫星高精度、高频次地对全球大气痕量气体进行动态监测，对全球的大气环境治理和应对全球气候变化有非常重要的作用。

　　第八研究院风云三号F星总设计师王金华介绍道：“F星在紫外探测能力方面进行了重要升级，配置了两台新研制的紫外高光谱遥感仪器。”

　　升级的紫外高光谱探测技术，能够将光谱分辨得更细，从而可以获取到更详细的大气臭氧以及其它大气微量气体信息，有助于实现对全球大气层的精准认知。

　　“紫外高光谱臭氧探测仪-天底”通过从上而下的天底观测方式获取太阳散射信号，反演得到全球大气臭氧、二氧化硫和二氧化氮总量以及气溶胶、大气臭氧垂直廓线分布等信息。卫星搭载的紫外高光谱臭氧天底探测仪用于紫外可见光波段探测，探测通道数量近千个，幅宽达2900km，空间分辨率优于7km，可以实现每天一幅全球大气微量成分探测图像。

　　同时，该仪器通过超广角天底探测对全球臭氧总量和臭氧垂直廓线进行动态监测，同时对二氧化硫、二氧化氮等大气重要痕量气体以及气溶胶等进行探测，为气候变化研究和环境监测提供重要数据支撑。

　　2014年5月5日，风云三号C星正式在轨交付使用，标志着我国风云三号首发业务星具备了业务运行能力，实现了我国极轨气象卫星的升级换代，是我国气象卫星发展的重要里程碑。作为风云三号02批的明“星”，C星观测能力从简单的平面成像发展成垂直立体探测，对台风登陆的预报起到关键作用，同时也极大提升了对暴雨等灾害性天气的观测能力。

　　作为C星的“接班人”，F星的业务能力自然不在话下。在延续全球成像和大气垂直观测的基础上，强化了地球系统的综合观测能力，以大气定量探测和气候变化监测为主，主要用于气象预报预测、气候变化应对、气象防灾减灾、服务生态文明建设。

　　据中国集团有限公司八院803所卫星副总设计师尹海宁介绍，风云卫星强大的业务能力靠的正是星上载荷的出色表现，风云三号卫星自“出道”以来就是国内转动部件最多的卫星，由于载荷布局的约束，卫星多采用大型单翼偏置太阳电池阵，具有干扰力矩大且干扰力矩复杂的特点。

　　风云三号F星也不例外，其星上共配置了10台探测仪器，部件运动方式各不相同，有的作“伸展运动”，有的“旋转跳跃”……这就给为卫星“掌舵”的姿轨控分系统提出了极大的难题，要实现卫星高精度姿态控制难度非常大。

　　而中国集团有限公司八院803所承担着风云三号系列气象卫星姿轨控分系统及部分单机产品的研制工作，则为F星打造了一名“金牌舵手”。风云三号F星姿轨控分系统采用了稳态偏置动量三轴轮控方案，长期保持稳定的三轴对地定向姿态。同时，采用了“双星敏+陀螺融合”的方案，大大提高了姿态确定精度，使卫星能够始终保持较高的姿态稳定度。

　　风云三号F星姿轨控系统采用自主研制的全国产星敏感器，分系统设计了星敏感器系统偏差在线辨识与补偿算法，可实现参数自适应调整。同时，当出现基准星敏失效的异常情况时，由于补偿效果的存在，卫星姿态可在控制基准切换时平稳过渡。

　　此外，风云三号F星还配置了升级版的微波成像仪，其天线米，是风云三号系列卫星迄今为止尺寸最大的一个，转动惯量也更大。“想象一下，卫星上有个1.8米的‘大脑袋’在不停地转，我们的使命就是在让载荷能够充分发挥出自己作用的前提下，稳住‘船体’，平稳航行。”尹海宁解释道。

　　为此，姿轨控分系统将原有角动量补偿子系统进行了相应的升级，设计了双动量轮补偿策略。星上可选择“双补偿轮组合”或“单补偿轮+姿控轮组合”的模式，并根据飞轮的在轨工作情况对双轮角动量分配比例进行实时调整，最大限度地保证角动量补偿功能的正常实现。F星滚动方向上的姿控飞轮选用了国产25Nms飞轮，相比E星使用的进口飞轮，角动量变大了3倍，可输出的最大力矩也提高了2倍，硬件的升级为控制能力的提升和设计模式提供了更丰富的可能。