风云三号A气象卫星数据和产品应用手册Word格式.doc
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5.2.2L1OBC数据规格 39
5.2.2.1结构特性 39
5.3FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明（250M） 51
5.3.1FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（250m） 51
5.3.1.1数据概况 51
5.3.1.2数据基本信息 52
5.3.2L1数据规格 52
5.3.2.1结构特性 52
5.4FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明（1000M） 57
5.4.1FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（1000m） 57
5.4.1.1数据概况 57
5.4.1.2数据基本信息 57
5.4.2L1级数据规格 58
5.4.2.1结构特性 58
5.5FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明（OBC） 66
5.5.1FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（OBC） 66
5.5.1.1数据概况 66
5.5.1.2数据基本信息 66
5.5.2L1数据规格 67
5.5.2.1结构特性 67
5.6FY-3A微波温度计L1级数据信息格式说明 75
5.6.1FY-3A微波温度计L1级数据 75
5.6.1.1数据概况 75
5.6.1.2数据基本信息 76
5.6.2L1级数据规格 76
5.6.2.1结构特性 76
5.7FY-3A微波湿度计L1级数据信息格式说明 91
5.7.1FY-3A微波湿度计L1数据 91
5.7.1.1数据概况 91
5.7.1.2数据基本信息 91
5.7.2L1数据规格 92
5.7.2.1结构特性 92
第1章概述
1.1FY-3A卫星概况
风云三号A气象卫星（简称FY-3A）是我国的第二代太阳同步极轨气象卫星。
风云三号气象卫星将实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地观测。
风云三号星发射总质量为2450kg，发射尺寸：
4.38m×
2m×
2m，卫星长期功耗1130W。
卫星本体由服务舱、推进舱与有效载荷舱组成。
服务舱采用中心承力筒和隔板结构，主要安装电源、测控、数管及姿轨控分系统的部件和设备、推进舱采用中心承筒和隔板结构，主要安装推进系统设备以及蓄电池组和放电调节器。
有效载荷舱隔板和构架结构，主要安装探测仪器的探测头部，舱内主要安装探测仪器的电子设备等。
风云三号A卫星有十一台遥感探测仪器。
遥感数据通过两个实时传输信道（HRPT和MPT）和一个延时传输信道（DPT）进行传输。
风云三号A卫星设计寿命为3年。
1.2主要技术指标
1.2.1卫星轨道
⑴轨道类型：
近极地太阳同步轨道
⑵轨道标称高度：
831公里
⑶轨道倾角：
98.81°
⑷入轨精度：
半长轴偏差：
|Δa|≤5公里
轨道倾角偏差：
|Δi|≤0.1°
轨道偏心率≤0.003
⑸标称轨道回归周期为5.79天
⑹轨道保持偏心率：
≤0.00013
⑺交点地方时漂移：
2年小于15分钟
⑻卫星发射窗口：
降交点地方时10:
05
1.2.2卫星姿态
⑴姿态稳定方式：
三轴稳定
⑵三轴指向精度：
≤0.3°
⑶三轴测量精度：
≤0.05°
⑷三轴姿态稳定度：
≤4×
10-3°
/s
1.2.3太阳帆板对日定向跟踪
1.2.4星上记时
⑴记时方式：
J2000日计数和日毫秒计数
⑵记时单位：
1毫秒
⑶时间精度（星地总精度）:
小于20毫秒
1.2.5遥感探测仪器性能指标
1.2.5.1可见光红外扫描辐射计（VIRR）
（1）通道数、各通道波段范围、灵敏度见表1-1。
（2）空间分辨率：
星下点分辨率1.1Km
（3）扫描范围：
±
55.4°
（4）扫描器转速：
6线/秒
（5）每条扫描线采样点数：
2048
（6）MTF≥0.3
（7）通道配准：
飞行方向/扫描方向星下点配准精度<
0.5个像元
（8）扫描抖动：
<
0.8个IFOV
（9）通道信号衰减：
15%/2年
（10）量化等级：
10比特
（11）定标精度：
可见光和近红外通道：
CH1、2、7、8、97%（反射率）
CH6、1010%（反射率）
红外通道：
1k（270k）。
表1-1可见光红外扫描辐射计光谱性能
通道
波段范围（μm）
噪声等效反射率ρ（%）
噪声等效温差（300k）
动态范围
（ρ或k）
1
0.58-0.68
0.1%
0-100%
2
0.84-0.89
3
3.55-3.93
0.4k
180-350k
4
10.3-11.3
0.2k
180-330k
5
11.5-12.5
0.2k
6
1.55-1.64
0.15%
0-90%
7
0.43-0.48
0.05%
0-50%
8
0.48-0.53
9
0.53-0.58
10
1.325-1.395
0.19%
1.2.5.2红外分光计（IRAS）
（1）仪器通道光谱参数
（2）仪器通道灵敏度
（3）定标精度
（4）探测像元地面分辨率
（5）通道间配准
（6）仪器通道动态范围
（7）黑体温度
（8）辐射校准周期、量化等级等性能指标
（9）其他遥测特征参数
（10）仪器性能参数稳定性分析
（11）产品示例
表1-2红外分光计性能
仪器性能
要求
对地扫描张角
49.5°
每条线扫描点数
56
地面视场
17km（836km高度，星下点）
步进和测量时间
100ms
行扫描时间和回扫时间
6.4s
辐射校准暖黑体温度
290K
冷空间温度
～3K
红外定标精度
1K@（270K）
可见光定标精度
5%反射率（CH21-CH247%，争取6%）（CH25-CH2610%，争取9%）
通道间配准精度
5%像元
辐射校准周期
256s
量化等级
13比特
表1-3红外分光计光谱通道特征
通道序号
中心
波数
（cm-1）
波长
（μm）
半功率
带宽
主要吸收
气体成份
最高
温度
（K）
NEΔN
（mW/m2
.sr.cm-1）
贡献
最大层
（hPa）
669
680
690
703
716
733
749
14.95
14.71
14.49
14.22
13.97
13.64
13.35
12
16
CO2
CO2/H2O
280
265
250
260
275
290
300
4.00
0.80
0.60
0.35
0.32
0.36
0.30
30
60
100
400
600
800
900
802
12.47
大气窗区
330
0.20
地表
11.11
35
0.15
1030
9.71
25
O3
11
1345
7.43
50
H2O
0.23
13
1365
1533
7.33
6.52
40
55
285
700
500
14
15
17
2188
2210
2235
2245
4.57
4.52
4.47
4.45
23
N2O
CO2/N2O
310
266
0.01
1000
950
18
2388
4.19
320
大气
19
20
2515
2660
3.98
3.76
340
0.002
21
14500
0.69
100%A
0.10%A
云
22
11299
0.885
385
10638
0.94
550
24
200
8065
1.24
650
26
6098
1.64
450
1.2.5.3微波温度计（MWTS）
（1）仪器通道中心频率
（2）仪器通道频率宽度
（3）仪器通道主波率效率
（4）通道间配准精度
（5）通道频率稳定度
（6）通道灵敏度
（7）动态范围
（8）冷空计数值
（9）黑体PRT温度变化分析
（10）定标精度
（11）与国外同类产品的相互比较
微波温度计仪器参数和通道参数主要技术指标具体见表1-4和表1-5。
表1-4仪器参数
参数
指标
48.3°
对地观测
15个点/每条扫描线
扫描步进角
6.9°
水平分辨率*
50～75公里（836km高度，星下点）
星上校正黑体
2个（暖黑体、外层冷空间）
波束指向误差<
0.1°
（*波束宽度的公差为其标称值的±
10%。
）考核指标：
小于0.2°
每条扫描线扫描时间
16秒
频率稳定度
优于10-4
表1-5光谱通道技术指标
中心频率
（GHz）
主要吸收气体
（MHz）
NEΔT
（k）
天线波束效率（%）
定标精度
（不含NEΔT）
50.30
窗区
180±
10%
0.55
＞90
3-340
1.2
53.596±
0.115
O2
（2×
170）±
0.4
54.94
400±
57.290
330±
1.2.5.4微波湿度计（MWHS）
（1）对地扫描张角
（2）扫描带宽度
（3）对地观测
（4）通道间配准精度
（5）扫描周期
（6）量化等级
（7）定标精度
（8）灵敏度
（9）动态范围
（10）星下点像元水平尺度
（11）通道频率特性
（12）黑体温度均匀性
（13）天线扫描时序
（14）定标观测数据特性
（15）在轨频率干扰
（16）产品应用示例
微波湿度计仪器参数和通道参数主要技术指标具体见表1-6和表1-7。
表1-6仪器参数
53.35°
扫描带宽度
约2700公里
98个点/每条扫描线
约15公里（836km高度，星下点）
扫描周期
2.667秒
14比特
仪器定标精度
1.5K（不含NEΔT）
表1-7光谱通道技术指标
序号
单边
频率
稳定度（MHz）
天线波束效率
接收机
工作方式
动态
范围（K）
150（V）
1000±
1.1
≥93%
双边带
150（H）
183.31±
500±
≥95%
2000±
1.2.5.5中分辨率光谱成像仪（MERSI）
（1）光谱通道选择和性能要求见表1-8
（2）量化等级：
12比特
（55.1±
0.05）度
40转/分
（5）扫描抖动：
小于1IFOV（1公里）
（6）每条扫描线采样点数：
2048（～1000米），8192（～250米）
（7）波长定位精度：
优于光谱带宽的10%
（8）通道间像元配准：
0.3个像元
（9）饱和恢复：
≤6个像元（1000米）
≤24个像元（250米）
（10）MTF：
≥0.27（1000米）
≥0.25（250米）
（11）进行星上可见光、红外定标（可见光定标为试验）
（12）定标精度：
CH1-4，6-14：
7%（反射率）
CH15-20：
10%（反射率）
红外通道：
1k（270k）
（13）同一通道,不同像元响应的不均匀性：
≤5-7%（通过遥控注数修正后的结果）
表1-8中分辨率光谱成像仪通道性能要求
中心波长
（微米）
光谱带宽
空间分辨率
（米）
噪声等效反射率ρ（%）、温差（300K）
动态范围（最大反射率ρ、最大温度K）
0.470
0.05
0.45
100%
0.550
0.650
0.865
11.25
2.5
0.54K
330k
0.412
0.02
0.1
80%
0.443
0.490
0.520
0.565
0.685
0.765
0.905
0.10
90%
0.940
0.980
1.030
1.640
0.08
2.130
0.07
1.2.5.6微波成像仪（MWRI）
微波成像仪通道特性列于表1-9。
表1-9微波成像仪通道特性
频率（GHz）
10.65
18.7
23.8
36.5
89
极化
V.H
带宽（MHz）
180
2×
2300
灵敏度（k）
0.6
1.0
1.0
2.0
定标精度（k）
2.8
动态范围（k）
3～340
采样点数
240
主波束效率
≥90%
地面分辨率
≤（km×
km）
51×
85
30×
27×
45
18×
9×
通道间配准
扫描方式
圆锥扫描
幅宽（Km）
1400
天线视角（°
）
45±
扫描周期（s）
1.7±
扫描周期误差（ms）
0.34ms（相邻扫描线）、1ms（连续30分钟内）
1.2.5.7紫外臭氧垂直探测仪（SBUS）
1.通道光谱参数
2.通道信噪比
3.仪器线性度
4.慢反射板双向反射特性
5.定标精度
6.动态范围
7.产品示例
8.功能测试：
包括通过命令注入的方式控制观测模式的运行以及改变观测模式的运行参数。
光谱波段及扫描方式如下所述:
（1）大气模式
在250～340nm间选定12个通道探测大气臭氧的垂直分布，其光谱特性见表1-10。
表1-10大气模式的仪器光谱特性
中心波长（nm）
带宽（nm）
252.00±
1+0.2，-0
273.62±
283.10±
287.70±
292.29±
297.59±
301.97±
305.87±
312.57±
317.56±
331.26±
339.89±
云盖光度计
379.00±
1.00
3+0.3
（2）太阳模式
①在光谱波段160～400nm进行连续扫描，步长为0.07nm，观测太阳光谱辐照度。
②波长重复性：
0.02nm
③波长精度：
0.03nm（臭氧特征线）
±
0.05nm（连续光谱）
④动态范围：
106（从最小量化信号到最大量化信号，量化等级16bit/档）
⑤灵敏度：
亮度：
6×
10-4μw/cm2·
sr·
nm（λ=252nm）时，S/N≥30
（第一颗星）S/N≥5
照度：
0.5W/cm3（λ=160nm）时，S/N≥2
⑥杂散光：
4.5X10-6量级
⑦辐亮、辐照度相对定标精度:
3%（160～250nm）
2%（250～400nm）
⑧漫反射板定标精度：
3%
⑨
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