我国第二颗静止轨道业务气象卫星——风云二号05星与风云二号C星有什么不同，在哪些方面有所改进？地面应用系统副总师、国家卫星气象中心系统发展室主任张志清近日向记者揭开了它神秘的面纱。

    与Ｃ星性能指标基本相同

    目前，我国在轨工作的静止轨道气象卫星是2004年10月成功发射的风云二号C星。两年多的连续业务运行表明，卫星和地面系统配合良好、运行稳定，其最主要功能图像获取成功率达99.6％以上。

    据悉，风云卫星的研制与生产是按批次进行的，发射成功后按英文字母顺序命名。风云二号共３批，01批为试验星，已发射两颗（FY-2A、FY-2B）；02批为业务星，计划3颗，第一颗星即C星，第二颗就是D星，随后还将发射E星；目前正计划发展０３批。

    张志清说，05星是C星业务应用的在轨备份与接替星，它与Ｃ星属同一批次，搭载的仪器相同，探测、数据收集、数据广播及空间环境监测等指标要求与C星一致，设计寿命为３年。

    不过，科研人员根据C星在轨运行情况，对05星的卫星观测能力、在轨运行可靠性和使用寿命等24项技术进行了有效、合理的改进，并通过相关试验、测试和验证，有效提高了该卫星的技术水平。

    有能力使05星优于Ｃ星

    05星的科研人员提出了“一次成功，3年寿命、优于Ｃ星”的口号。张志清说：“优于Ｃ星主要指两个方面：一是探测等主要性能优于Ｃ星；二是争取在使用寿命上优于Ｃ星。”

    可见光和红外线自旋扫描辐射计是风云二号０２批主要的探测仪器，探测性能的提高可以说是一个永恒的主题，每一点提高都将让科技人员付出辛劳和智慧。使用寿命的增加则直接提高卫星的使用效益。

    制约卫星使用寿命的一个重要因素是燃料，而卫星携带的燃料受制于原来的结构设计和装燃料的容器——肼瓶。而这些都是不能轻易改动的。这就意味着科技人员只能在结构不变、携带同样燃料的情况下，采取技术措施去延长卫星的工作寿命。

    根据静止卫星飞行特点，如果卫星的轨道在发射初期处于负偏置，它将无须使用燃料推动自行逐渐向正偏置变化，1年变化约0.9度，因此，采用使发射初期的轨道为较大的负偏置技术措施无疑会延长卫星的使用寿命。

    但是，负偏置角越大，图像配准的难度就越大。把卫星发射到负偏置，是靠火箭完成的，关键在于地面应用系统能不能适应这样的负偏置。地面应用系统总师、中国工程院院士许健民领导的团队，解决了图像配准这一世界性难题，并且在C星作了验证。在倾角比较大的情况下，他们也能保证图像的配准精度。

    张志清说：“Ｃ星的负偏置角打得比较小，不到1度。05星我们要求把负偏置打到2.5度。这样，经过在轨测试和试运行，半年后自行变化到约负２度。经过3年多运行时间才作南北轨道保持控制，节省燃料会延长卫星的工作寿命。这需要通过星地配合才能做到。”

    延长卫星的工作寿命，不仅提高卫星的使用效益，也使更多时间的双星观测成为可能。要保持双星观测，如果卫星工作3年，意味着每年都要发射一颗星；如果我们把卫星使用寿命提高到4年的话，就意味着每两年发射一颗星即可，这也是我国的财力和现行设计体制都允许的。

    可增强对灾害性天气的监测预警能力

    05星发射成功后，在距地球约36000公里的赤道上空，将有两颗静止气象卫星始终俯瞰神州大地，可进一步增强对灾害性天气系统的监测预警能力。

    首先是双星观测扩大了监测范围。C星在东经105度的赤道上空与地球同步运行，05星将定点于东经86.5度的赤道上空，这样，我们的观测范围向西扩展了18.5度。而西部是我国天气系统的上游，一旦有风生水起，卫星就可以更早地监测到，我们就能更早地察觉未来天气的变化。

    其次，双星观测可以提高观测的时间分辨率。C星和D星双星观测的范围大约80%是重叠区，而重叠区正好覆盖我国及周边，重叠区观测的密度将因此提高。按照汛期观测模式，我们就可实现每15分钟获取一幅云图。这对即将登陆的台风和观测等尤为重要。

    第三，双星观测能增加新产品。比如，我们把双星观测重叠区域做出动画来，画面看起来会更加细腻；如果把双星观测到的两张图拼起来，观测到的区域将更大。“双星观测令人期待，如果下颗星定点于东经123.5度的赤道上空，我们甚至可以做云高的观测。”

    双星业务系统设计和建设富有特点

    C星地面应用系统被国家航天局局长孙来燕称为“天地一体化的楷模，地面应用系统的典范”。05星的地面应用系统又什么样呢？

    张志清说：“05星地面应用系统设计和建设是风云卫星应用系统工程中花时最短的，工程技术人员在时间紧、周期短、任务重的情况下，克服了种种困难，完成了任务。我们有信心让05星的应用系统与C星一样出色。”

    C星、05星的业务将在同一计算机网络存贮系统上运行。“我们的系统在是保障C星业务运行的情况下，加载05星运行软件，由于系统的复杂性和关联性，稍有不慎，会给现在的业务带来不利影响。”卫星中心为此作了大量行之有效的工作，先是仿真，然后逐渐加载软件，终于顺利实现了一个系统“跑”两颗星。

    在无线电设备方面，地面应用系统采用国内外先进技术，比如采用已经成熟的大功率固态发射机，在稳定性和可靠性方面将有很大提升。05星地面应用系统以提高辐射定标精度为重点来提高产品的精度，此外，还秉承了许健民院士重应用和服务的传统，在为八大业务轨道服务方面下了很多工夫。（冉瑞奎 通讯员 杨斗立 洪宇）