地球静止卫星发展过程1975年,美国率先实现了人类首颗静止气象卫星GEOS-1业务运行;1977年,日本第一颗静止气象卫星GMS-1发射;1978年,欧空局的METEO-SAT静止气象卫星首次实现了水汽通道图像传输;1982年,印度第一代INSAT卫星发射,集通信、广播和气象探测于一身
目前,美国的GEOS系列已经发展到了第四代,拥有更稳定的平台,支持更新的成像仪、空间环境探测器(SEM)、垂直探测器 和 太 阳X射 线 成 像 仪(SXI)
新一代的GEOS-R系列也已提上日程,预计于2014年实现业务运行,将搭载先进的基线成像仪(ABI)和超光谱环境监测仪(HES),性能将大幅提升,在同步卫星监测领域继续保持领先优势
日本的MTSAT-2和MTSAT-1R 双 星在轨运行,互为备份,较上一代GMS-5的自旋稳定姿态控制不同,MTSAT采用三轴稳定方式,成像时间短、图像信噪比、灵敏度高
欧盟第二代静止气象卫星MSG-2替代了上一代METEO-SAT,虽然仍采用自旋稳定方式,但在传感器通道数、空间分辨率、圆盘成像时间和量化级数上有了很大提高
MSG-3已于2012年7月发射,第三代静止气象卫星(MTG)将会在成像精度上和数据 传 输 速 率 上 有 大 辐 改 进,首 颗 卫 星 将 于2018年开始服役
俄罗斯在轨静止卫星二代GOMS-N2和印度在轨静止卫星INSAT-3D都采用先进的多通道扫描成像仪,拥有各自的特点
我国静止卫星发展起步较晚
1997年6月10日,我国第一颗静止气象卫星FY-2A 正式投入使用,2004年10月FY-2C发射成功,实现业务化运行,比美国晚了整整29年,总体水平也只相当于美国20世纪90年代初的水平,据估计这样的差距可能在风云四号才能赶上
不过风云二号也有很多自己的特色,尤其在图像定位配准方面已经达到了世界先进水平
2006年12月,FY-2D 静止气象卫星发射成功,与FY-2C星实现了双星备份,主汛期每天可每15min提供一张图像
2008年12月,FY-2E星接替已经超期服役的FY-2C星继续运行
这三颗星均采用自旋稳定的姿态控制方式,搭载5通道扫描成像仪和空间环境探测仪,但是和发达国家相比,还是有一定的差距
卫星定点为了将卫星送入地球静止卫星轨道 ,其发射过程通常分为 3 个阶段
①用一、二级运载火箭 (或航天飞机)将卫星连同三级火箭一起送入高度为200~400千米的近圆形停泊轨道
由于受发射场地理纬度的限制,停泊轨道的倾角一般都不为零
②卫星在停泊轨道上飞经赤道上空时第三级火箭开始工作,使卫星沿飞行方向加速 ; 第三级火箭工作结束以后与卫星分离,卫星进入一个大椭圆的过渡轨道,轨道的远地点高度达到约3.6 万千米,且位于赤道上空
卫星在过渡轨道上运行一段时间,由测控系统对卫星的轨道和姿态进行精确的测量,确定远地点发动机的点火时刻,并通过遥控指令由卫星姿控系统将卫星的姿态进行调整,使其在远地点发动机工作时具有所需要的姿态
③当卫星运行到预定的远地点,测控系统发出遥控指令使远地点发动机点火,以使卫星获得所需要的速度增量,将卫星的轨道变成与静止轨道很接近的圆形赤道轨道
卫星在这样的轨道上运动时相对于地球一般并不静止,它将向西或向东漂移;此外,它相对于赤道还可能会有一个小的倾角,卫星相对于赤道还会有南北方向的漂移,因此又称这个轨道为准同步轨道或漂移轨道
为了使卫星静止在预定的位置上,还需进行一系列的轨道微调,先使卫星尽快漂移到预定位置上,然后再将轨道调整为静止卫星轨道,使卫星停止漂移,完成静止卫星的定点
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