静止卫星闪电探测
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中国气象局第7号令《气象探测环境和设施保护办法》第一条为了保护气象探测环境和设施,保证气象探测工作的顺利进行,确保获取的气象探测信息具有代表性、准确性、比较性,提高气候变化的监测能力、气象预报准确率和气象服务水平,为国民经济和人民生活提供可靠保障,根据《中华人民共和国气象法》,制定本办法。
第二条本办法适用于中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域内气象探测环境和设施的保护。
第三条本办法所称气象探测环境,是指为避开各种干扰保证气象探测设施准确获得气象探测信息所必需的最小距离构成的环境空间。
本办法所称气象探测设施,是指用于各类气象探测的场地、仪器、设备及其附属设施。
第四条国务院气象主管机构负责管理全国气象探测环境和设施的保护工作。
地方各级气象主管机构在上级气象主管机构和同级人民政府的领导下,负责管理本行政区域内气象探测环境和设施的保护工作。
设有气象台站的国务院其他有关部门和省、自治区、直辖市人民政府其他有关部门按照职责,做好本部门气象台站的探测环境和设施的保护工作,并接受同级气象主管机构的指导、监督和行业管理。
其他有关部门按照职责,配合气象主管机构做好气象探测环境和设施的保护工作。
第五条国家依法保护气象探测环境和设施。
任何组织和个人都有保护气象探测环境和设施的义务,有权检举侵占、损毁和擅自移动气象探测设施和破坏气象探测环境的行为。
第六条各级人民政府及有关部门应当加强对气象探测环境和设施保护的宣传教育,树立全民保护气象探测环境和设施的意识。
对在保护气象探测环境和设施工作中作出贡献的单位和个人,给予奖励。
第七条本办法保护以下气象探测环境和设施:(一)国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站、自动气象站、太阳辐射观测站、酸雨监测站、生态气象监测站(含农业气象站)的探测环境和设施;(二)高空气象探测站(包括风廓线仪、声雷达、激光雷达等)的探测环境和设施;(三)天气雷达站的探测环境和设施;(四)气象卫星地面接收站(含静止气象卫星地面接收站、极轨气象卫星地面接收站)、卫星测控站、卫星测距站的探测环境和设施;(五)大气本底台站、沙尘暴监测站、污染气象监测站等环境气象监测站的探测环境和设施;(六)遥感卫星辐射校正场的探测环境和设施;(七)闪电探测站的探测环境和设施;(八)GPS气象探测站外场环境;(九)气象专用频道、频率、线路、网络及相应的设施;(十)其他需要保护的气象探测环境和设施。
地球静止环境业务卫星-R(GOES-R)龚燃【期刊名称】《卫星应用》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】1页(P封4)【作者】龚燃【作者单位】【正文语种】中文地球静止环境业务卫星-R(GOES-R)是NASA发展的新一代地球静止轨道气象卫星,为第三代GOES卫星系列的首颗星。
第三代GOES卫星论证工作于2000年启动,包括GOES-R、S T、U卫星,主承包商为洛马公司。
2016年11月19日,GOES-R卫星搭乘宇宙神-5运载火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。
GOES-R卫星是目前最先进的气象卫星,将更加及时和准确地进行天气预报,并对直接影响公众安全、财产保护和经济发展的气象现状进行感知和观测。
GOES-R卫星采用洛马公司的A2100A型公用平台,干质量小于2800kg,设计寿命15年,包括5年在轨备份寿命加10年在轨工作寿命,寿命末期功率大于4000kW。
GOES-R卫星有效载荷主要包括:①先进基线成像仪(ABI),是扫描型辐射成像仪,具有多种扫描模式,地球全盘扫描时间为5~15min,美国本土扫描时间(3000km×5000km)达到5min,中尺度区域扫描时间(1000km×1000km)达到30s;②地球静止轨道闪电绘图仪(GLM),工作在近红外谱段,空间分辨率8~12km,可全天候地对发生在美国本土及近海上空的闪电进行探测和成像,补充现有陆基的测量能力;③太阳紫外成像仪(SUVI),观测范围9.4~30.4nm,覆盖软X射线到紫外波段,主要用于研究太阳活动及其对地球和近地环境的影响;④远紫外与X射线辐照度探测器(EXIS),包含两个太阳观测设备,远紫外探测器(EUVS)和X射线探测器(XRS),主要用于对太阳耀斑事件的预警;⑤空间环境原位测量装置(SEISS),为一组高能粒子探测器,包括高能重离子探测器(EHIS)、磁层粒子探测器(MPS)和太阳银河质子探测器(SGPS),可以为导航、通信卫星和航天员提供潜在的危险报警。
基于ADTD的FY-4A卫星闪电探测性能分析李云;邱实;孙征;刘毅诚;罗小军;石立华【期刊名称】《陆军工程大学学报》【年(卷),期】2024(3)1【摘要】为评估风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)的闪电探测性能,提出了基于星地闪电数据统计特征的匹配方法:选取较大时空窗口,进行星地数据匹配;对匹配数据的时间差和距离差进行概率统计,确定最合适的时空窗口。
通过对我国2020年夏季(6—8月)FY-4A和地基闪电定位系统(advanced direction and time-of-arrival detecting system, ADTD)的闪电数据进行统计,确定时间间隔3.4 s,空间经纬度间隔0.6°作为星地数据一致性分析的时空窗口。
基于此时空窗口开展了星地闪电数据的对比分析,结果表明,星地数据时间偏差平均值为1.3 s,空间偏差平均值为23.73 km;FY-4A闪电探测效率为19%,FY-4A探测效率具有明显的日变化特征,白天平均探测效率为7%,明显低于夜晚的31.1%,且白天12:00—14:00时探测效率最低,仅为2.3%;FY-4A闪电数据的光辐射强度日变化特征与太阳高度角的变化呈正相关,白天12:00—14:00时光辐射强度最大达到1 391μJ/m2/sr,比夜晚光辐射强度(124μJ/m2/sr)高一个量级,白天只有光辐射较强的闪电才能被FY-4A闪电成像仪(lightning mapping imager, LMI)捕获,进一步解释了白天闪电探测效率低的原因。
【总页数】7页(P63-69)【作者】李云;邱实;孙征;刘毅诚;罗小军;石立华【作者单位】陆军工程大学野战工程学院【正文语种】中文【中图分类】P427.3【相关文献】1.基于ADTD闪电定位网探测效率的评估分析2.FY-4A与ADTD闪电资料对比分析初探3.ADTD闪电定位系统探测精度仿真分析4.基于ADTD探测资料闪电气候特征分析5.FY-4A卫星闪电资料与ADTD闪电资料在四川省冕宁暴雨中的对比分析及数值模拟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
FY-4卫星闪电成像仪设计与实现梁华;鲍书龙;陈强;赵学敏;李云飞【摘要】介绍了我国第一台探测闪电的空间光学遥感仪器——风云四号(FY-4)卫星装载的闪电成像仪的设计与实现.给出了空间光学闪电探测原理.FY-4A星闪电成像仪采用小F数透射光学系统,用双镜头拼接实现大视场覆盖;采用高稳定度超窄带多腔干涉滤光片实现闪电信号滤波,以高速多抽头大光敏元CCD器件为敏感元件获取闪电与背景图像,由实时事件处理器在积分时间内按像元完成焦面数据的多帧背景评估、背景去除、阈值比较和闪电事件编码;采用与闪电事件一致的视场分辨率进行空间滤波,降低云层、陆地和海洋等背景信号对闪电信号的影响.研制的闪电成像仪由闪电成像仪主体、闪电信息处理盒、闪电管理与温控盒和闪电配电盒组成,设计了闪电探测、地标观测和FPGA程序上注三种工作模式.FY-4A星闪电成像仪研制中突破了闪电成像仪分系统总体、超窄带滤光片应用、高帧率CCD器件、实时事件处理器,以及闪电成像仪实验室标定与验证等关键技术.闪电成像仪的指标与国际同类仪器相当.至目前为此在轨测试表明:该闪电成像仪能实现对不同强度闪电事件实时探测,具备对强对流天气过程完整监测和跟踪能力.展望了后续我国闪电成像仪技术的发展和应用需求.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】9页(P43-51)【关键词】FY-4卫星;闪电探测;静止轨道闪电成像仪;实时事件处理器;闪电事件;光谱滤波;空间滤波【作者】梁华;鲍书龙;陈强;赵学敏;李云飞【作者单位】北京空间机电研究所,北京100076;北京空间机电研究所,北京100076;上海卫星工程研究所,上海201109;北京空间机电研究所,北京100076;北京空间机电研究所,北京100076【正文语种】中文【中图分类】P427.321闪电与产生强降雨的雷暴气象现象有密切联系,通过观测闪电,可对雷雨的分布、变化、定位,以及规模大小的确定等有极大的帮助。
收稿日期:2022-09-29基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC1507803)引用格式:郭强,韩琦,谢利子.静止轨道风云四号气象卫星模拟器研究[J].测控技术,2023,42(9):38-43.GUOQ,HANQ,XIELZ.ResearchonGeostationaryOrbitFY 4MeteorologicalSatelliteSimulator[J].Measurement&ControlTechnology,2023,42(9):38-43.静止轨道风云四号气象卫星模拟器研究郭 强1,2,韩 琦1,2,谢利子1,2(1.国家卫星气象中心运行控制室,北京 100081;2.中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室,北京 100081)摘要:为满足气象卫星地面系统工程研制和应用过程中的卫星模拟仿真需求,分析了新一代静止轨道气象卫星的功能特点和仿真需求,采用模块化集成原则设计了一种气象卫星模拟器技术架构,实现卫星平台、有效载荷和星地接口的综合模拟。
研究了遥测遥控、高速数传、姿轨控和数据管理等卫星功能的模拟方法,实现卫星平台系统核心功能和接口模拟,讨论了有效载荷的功能模拟与载荷数据仿真方法,模拟仪器工作模式,并行实时输出载荷仿真数据。
根据风云四号气象卫星星地系统特点,研究了系统评估方法和联试方法,从功能完整性、设计指标符合性、系统可用性等方面对系统效益进行评价。
综合评估结果表明,该系统能够达到设计和应用要求。
关键词:气象卫星;卫星模拟器;卫星平台;有效载荷;数据仿真中图分类号:TP391.9;V411.8 文献标志码:A 文章编号:1000-8829(2023)09-0038-06doi:10.19708/j.ckjs.2023.01.208ResearchonGeostationaryOrbitFY 4MeteorologicalSatelliteSimulatorGUOQiang1牞2牞HANQi1牞2牞XIELizi1牞2牗1.OfficeofSatelliteOperationControl牞NationalSatelliteMeteorologicalCenter牞Beijing100081牞China牷2.KeyLaboratoryofRadiometricCalibrationandValidationforEnvironmentalSatellites牞Beijing100081牞China牘Abstract牶Inordertomeetthesatellitesimulationrequirementsinthedevelopmentandapplicationofmeteoro logicalsatellitegroundsystemengineering牞thefunctionalcharacteristicsandsimulationrequirementsofthenewgenerationofgeostationaryorbitmeteorologicalsatelliteareanalyzed牞andatechnicalarchitectureofmete orologicalsatellitesimulatorisdesignedbasedontheprincipleofmodularintegrationtorealizethecomprehen sivesimulationofsatelliteplatform牞payloadandsatellitegroundinterface.ThesimulationmethodsofsatellitefunctionssuchasTT&C牞high speeddatatransmission牞attitudeandorbitcontrol牞anddatamanagementarestudiedtorealizethecorefunctionsandinterfacesimulationofthesatelliteplatformsystem.Thefunctionalsimulationanddatasimulationmethodsofthepayloadsarestudied牞theworkingmodeofinstrumentissimula ted牞andthepayloadsimulationdataisoutputinparallelandreal time.AccordingtothecharacteristicsofthesatellitegroundsystemofFY 4meteorologicalsatellite牞thesystemevaluationmethodandsystemintegrationtestmethodarestudied.Thesystembenefitsareevaluatedfromtheaspectsoffunctionalintegrity牞designindexcompliance牞systemavailability牞etc.Thecomprehensiveevaluationresultsshowthatthesystemmeetsthede signandapplicationrequirements.Keywords牶meteorologicalsatellite牷satellitesimulator牷satelliteplatform牷payload牷datasimulation气象卫星广泛应用于气象业务、环境监测、海洋监测、防灾减灾和军事等领域。
中国气象局第7号令《气象探测环境和设施保护办法》第一条为了保护气象探测环境和设施,保证气象探测工作的顺利进行,确保获取的气象探测信息具有代表性、准确性、比较性,提高气候变化的监测能力、气象预报准确率和气象服务水平,为国民经济和人民生活提供可靠保障,根据《中华人民共和国气象法》,制定本办法。
第二条本办法适用于中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域内气象探测环境和设施的保护。
第三条本办法所称气象探测环境,是指为避开各种干扰保证气象探测设施准确获得气象探测信息所必需的最小距离构成的环境空间。
本办法所称气象探测设施,是指用于各类气象探测的场地、仪器、设备及其附属设施。
第四条国务院气象主管机构负责管理全国气象探测环境和设施的保护工作。
地方各级气象主管机构在上级气象主管机构和同级人民政府的领导下,负责管理本行政区域内气象探测环境和设施的保护工作。
设有气象台站的国务院其他有关部门和省、自治区、直辖市人民政府其他有关部门按照职责,做好本部门气象台站的探测环境和设施的保护工作,并接受同级气象主管机构的指导、监督和行业管理。
其他有关部门按照职责,配合气象主管机构做好气象探测环境和设施的保护工作。
第五条国家依法保护气象探测环境和设施。
任何组织和个人都有保护气象探测环境和设施的义务,有权检举侵占、损毁和擅自移动气象探测设施和破坏气象探测环境的行为。
第六条各级人民政府及有关部门应当加强对气象探测环境和设施保护的宣传教育,树立全民保护气象探测环境和设施的意识。
对在保护气象探测环境和设施工作中作出贡献的单位和个人,给予奖励。
第七条本办法保护以下气象探测环境和设施:(一)国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站、自动气象站、太阳辐射观测站、酸雨监测站、生态气象监测站(含农业气象站)的探测环境和设施;(二)高空气象探测站(包括风廓线仪、声雷达、激光雷达等)的探测环境和设施;(三)天气雷达站的探测环境和设施;(四)气象卫星地面接收站(含静止气象卫星地面接收站、极轨气象卫星地面接收站)、卫星测控站、卫星测距站的探测环境和设施;(五)大气本底台站、沙尘暴监测站、污染气象监测站等环境气象监测站的探测环境和设施;(六)遥感卫星辐射校正场的探测环境和设施;(七)闪电探测站的探测环境和设施;(八)GPS气象探测站外场环境;(九)气象专用频道、频率、线路、网络及相应的设施;(十)其他需要保护的气象探测环境和设施。
第26卷第1期2018年1月光学精密工程O ptics and Precision EngineeringV o旍26 N o.1Jan.2018文章编号1004椆 24X(2018)01-021 灢12卫星与地基闪电探测资料在闪电活动研究中的综合应用惠雯12,黄富祥1灣,郭强1(1.国家卫星气象中心棳北京100081;2.高原大气与环境四川省重点实验室,四川成都610225)摘要:利用闪电探测资料研究闪电放电特性及其活动特征棳对于雷电灾害的监测和预警具有重要意义。
卫星闪电探测不受下垫面条件限制,可观测覆盖区域内的总闪电,但无法区分云闪与地闪,地基闪电探测以定位地闪为主,且二者探测原理不同。
本文分析了卫星与地基闪电探测在观测目标、定位精度和探测率等方面的差异;在此基础上,利用卫星闪电成像仪T R M M U S与我国国家雷电监测网资料,提出一种结合星地同步闪电观测数据的闪电活动分析方法,该方法对两种资料中时空特性较为相近的探测单元进行匹配处理,通过聚类算法得到闪电信息;利用该方法分析了我国西南地区2008〜2014年的闪电分布特征。
结果表明:该方法可有效获得观测区域的闪电信息,且从气候与地形因素等方面可对分析结果给予解释;下一步结合静止卫星闪电探测资料,可从数据匹配误差上获得改进,同时可将多源闪电观测资料结合的方法扩展到更多应用。
关键词:闪电探测;闪电成像仪;静止卫星;闪电密度中图分类号:P413 文献标识码:A doi:10. 3788/OPE. 20182601. 0218C o m b i n e d a p p l i c a t i o n o f l i g h t n i n g d e t e c t i o n d a t a f r o ms a t e l l i t e a n d g r o u n d-b a s e d o b s e r v a t i o n sH U I W e n1,2,H U A N G F u-x ia n g1* ,G U O Q ia n g1(1. National Satellite Meteorological Center,Beijing 100081,China•椈2._P Z a te a M A tm o s^)/i e r e a n(i E r r u i r*〇7im e7i t I C e3?L a&or*ator*;yo f Sichuan Province^ ^^^igdu610225 ^^hina)灣C o r r e s p o w d iw g a t t t h o r,E-m a iZ::M aw g/:c@c m a.crzA b s t r a c t:R e s e a rc h o n th e l i g h t n in g a c t iv it ie s b y t a k in g a d v a n ta g e o f th e lig h t i n g d e te c tio n d a ta f r o m s a t e llit e a n d g ro u n d-b a s e d o b s e r v a tio n s is o f g r e a t im p o r ta n c e f o r l i g h t n in g m o n it o r in g a n d e a r ly w a r n in g f o r t h u n d e r s t o r m.A s a te llite-b a s e d l ig h t n in g im a g e r c a n d e te c t l i g h t n in g s ig n a ls o v e r b o th o c e a n a n d la n d a r e a s,a n d p r o v id e t o t a l l ig h t n in g d a ta in c lu d in g in t r a c lo u d a n d c lo u d-to-g r o u n d l i g h t n i n g.H o w e v e r,a g ro u n d-b a s e d lig h t i n g lo c a tio n s y s te m u s u a lly g e ts th e c lo u d-to-g r o u n d l i g h t n i n g.T h e t w o w a y s d e te c t o p tic a l a n d r a d io m e t r ic e m is s io n s f r o m l i g h t n in g r e s p e c t iv e ly.F i r s t l y,th e d iffe r e n c e s b e tw e e n s a t e llit e a n d g ro u n d-b a s e d l i g h t n in g d e te c tio n w e r e a n a ly z e d in th e a s p e c ts o f收稿日期:2017-06-15 ;修订日期:201-0811.基金项目:国家自然科学基金面上项目(N o.41275035);高原大气与环境四川省重点实验室开放课题资助项目(N o.P A E K L-2016-C5)第棻期惠雯,等:卫星与地基闪电探测资料在闪电活动研究中的综合应用219th e o b s e r v e d o b je c t iv e,l o c a t io n a c c u r a c y,a n d d e t e c t io n e f f ic ie n c y.S e c o n d ly,b a s e d o n t h e d a t a o fT R M M L I S a n d th e g ro u n d-b a s e d l i g h t n in g d e te c tio n n e t w o r k o v e r C h in a,a m e th o d f o o f s a t e llit e a n d g r o u n d-b a s e d l i g h t n in g d e t e c t io n d a t a w a s p ro p o s e d.M^ore s p e c if ic a lly,b y m a tc h in gth e s im ila r u n it s f r o m b o th k in d s o f d a ta a n d c lu s t e r in g th e l i g h t n in g g r o u p s,th e c o m b in e d l ig h t in gfla s h e s c o u ld be e x t r a c t e d.F i n a l l y,th e m e th o d w a s u s e d in a n a ly z in g th e l ig h t n in g a c t iv it ie s ins o u t h w e s t C h in a f r o m 2008 to 2014. T h e r e s u lts s h o w t h a t th e p ro p o s e d m e th o d is fe a s ib le f r o m th ep e rs p e c tiv e o f c lim a t ic a n d t o p o g r a p h y f a c t o r s.I n f u t u r e,b y in t e g r a t in g th e d a ta o f g e o s ta tio n a r ys a te llite-b a s e d l i g h t n in g im a g e r,th e m a tc h in g e r r o r ca n b e d e c re a s e d,a n d th e im p r o v e d m e th o d w i l lbe a p p lie d to m o r e s o lu t io n s.K e y w o r d s:l i g h t n in g d e t e c t io n;l i g h t n in g im a g e r;g e o s ta tio n a r y s a t e l l i t e;l ig h t n in g d e n s ityl引言闪电是一种大气放电现象,闪电活动往往伴随着暴雨、冰雹、狂风等自然灾害[-2],据不完全统计,我国每年因闪电造成的经济损失可达数十亿元[3],利用闪电探测技术研究闪电放电特性及其活动特征,对于雷电灾害的监测和预警具有重要意义。