近日，“自旋穩(wěn)定氣象衛(wèi)星區(qū)域觀測技術研究”項目榮獲2015年中國氣象局氣象科技成果轉化獎，該項目的研究突破了技術難題，實現創(chuàng)新，同時推動了我國靜止氣象衛(wèi)星業(yè)務組網觀測方式的改變。

“自旋穩(wěn)定氣象衛(wèi)星區(qū)域觀測技術研究”項目主要由中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心完成，項目負責人魏彩英，主要參與人員為張曉虎，林維夏，韓琦，趙現綱，陳秀娟等。

一直以來，氣象衛(wèi)星都是監(jiān)測各種氣象災害的重要手段。目前，我國在軌的地球同步軌道氣象衛(wèi)星均采取自旋穩(wěn)定姿態(tài)，觀測一幅全圓盤圖像需要30分鐘。隨著我國經濟社會的快速發(fā)展，對氣象精細化預報提出了更高要求，對劇烈變化的中小尺度天氣系統(tǒng)的追蹤，迫切需要更高時間分辨率的觀測手段，特別是在臺風、暴雨等強對流天氣面前，分鐘級時間分辨率的高頻次區(qū)域觀測顯得尤為重要。在國際上，美國、歐洲和日本的靜止氣象衛(wèi)星業(yè)務系統(tǒng)中已實現了區(qū)域觀測功能，使其衛(wèi)星對地觀測的時效性和時間分辨率大大提高。

我國風云二號系列靜止氣象衛(wèi)星設計本身具有特定區(qū)域的掃描能力，在區(qū)域掃描模式下，單顆衛(wèi)星對局部地區(qū)可以實現幾分鐘一次的觀測。但是由于一直未能突破區(qū)域掃描模式下，條帶圖像的定位難題，導致衛(wèi)星的區(qū)域掃描功能一直未能投入業(yè)務應用。

突破難題，技術創(chuàng)新。為了最大可能的發(fā)揮風云二號衛(wèi)星的經濟效益和社會效益，在國家氣象局和衛(wèi)星中心領導的大力支持下，魏彩英項目團隊歷經8年努力，突破了自旋穩(wěn)定靜止氣象衛(wèi)星區(qū)域掃描模式下姿態(tài)求解、星地動態(tài)調度和定位等關鍵技術，首次解決了自旋穩(wěn)定靜止氣象衛(wèi)星的區(qū)域觀測圖像精確定位的難題，實現了風云二號氣象衛(wèi)星分鐘級時間分辨率觀測，研究成果填補了國內該領域的技術空白。

需求引領，機制創(chuàng)新。秉承服務至上、面向用戶、面向業(yè)務的原則，項目團隊制定了相應的研究技術路線、衛(wèi)星觀測模式以及業(yè)務流程，提出了需求驅動的靜止氣象衛(wèi)星(特定)區(qū)域觀測新模式。用戶可以快速、主動發(fā)起衛(wèi)星觀測任務，突破了以前用戶只能被動使用衛(wèi)星資料的模式，使得衛(wèi)星觀測更有針對性。

應用為本，發(fā)揮效益。2012年，科研成果在FY-2F衛(wèi)星實現業(yè)務化，極大地提高了衛(wèi)星的觀測效益和應用服務能力，使我國成為繼歐洲之后具備自旋穩(wěn)定氣象衛(wèi)星區(qū)域觀測業(yè)務能力的國家。區(qū)域觀測業(yè)務為近三年的重大氣象災害、抗震救災、國內重大賽事與會議、科學考察等氣象服務提供了支持與保障，獲得了來自社會各界使用者的積極評價與肯定。

該研究成果也推動了我國靜止氣象衛(wèi)星業(yè)務組網觀測方式的改變，實現了靜止氣象衛(wèi)星業(yè)務組網觀測方式由“雙星觀測、互為備份”到“多星在軌、統(tǒng)籌運行、互為備份、適時加密”的新格局。