12月11日發(fā)射的風云四號不僅實現(xiàn)了我國高軌氣象衛(wèi)星的升級換代，而且成功突破了高精度圖像定位與配準、微振動測量與抑制、定量化遙感等20余項關鍵技術。

12月11日凌晨，我國首顆高軌三軸穩(wěn)定氣象衛(wèi)星風云四號科研試驗星在西昌衛(wèi)星發(fā)射基地發(fā)射成功。作為我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的首發(fā)星，風云四號不僅實現(xiàn)了我國高軌氣象衛(wèi)星的升級換代，進一步提升了衛(wèi)星氣象觀測能力和水平，而且衛(wèi)星成功突破了高精度圖像定位與配準、微振動測量與抑制、定量化遙感等20余項關鍵技術，填補了多項國內(nèi)技術空白，使我國靜止軌道定量遙感衛(wèi)星達到世界先進水平。

科研人員在發(fā)射場進行風云四號的合練

這顆“上海造”超級氣象“智慧星”究竟有哪些“獨門絕技”？解放日報·上觀新聞記者就此采訪了上海航天技術研究院相關專家，一一作答。

千里之外“指哪拍哪”

氣象云圖是是氣象觀測的重要手段，而靜止軌道氣象衛(wèi)星運行于地球赤道上方36000公里的高空，在這樣的高度拍攝圖像，可不是件容易的事，衛(wèi)星“鏡頭”的絲毫偏移，相對地面可能就是幾十乃至上百公里的差別，真正是“差之毫厘，失之千里”。

風云四號吊裝轉運

風云四號總設計師董瑤海說，“衛(wèi)星掃描成像是類似打印機的原理，圖像是通過掃描一行一行拼接而成。為了確保衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的精確，這就要求衛(wèi)星在拍攝圖像時，即要做到‘瞄得準’，也要做到‘對得上’。”“瞄得準”就是要求衛(wèi)星的相機能始終準確定位同一個地理位置；“對得上”就是要求衛(wèi)星拍攝的相鄰圖像的相對位置關系配準精確。“定位與配準的精度將直接影響衛(wèi)星產(chǎn)品的定量應用。”

前一代靜止氣象衛(wèi)星風云二號上，采取的是云圖傳回后在地面進行配準的方法，但風云四號衛(wèi)星指標精度大幅提高，星上實時配準的效果要優(yōu)于地面配準，圖像導航與配準技術也就成為衛(wèi)星必須突破的重大關鍵技術之一。

圖像定位與配準就是通過對衛(wèi)星上關系載荷掃描成像的各種影響因素進行實時計算和補償，消除偏差影響，實現(xiàn)“無姿態(tài)偏差、無軌道偏差、無熱變形偏差”的“完美”成像，提高圖像的精度。這也是的當前世界新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的核心技術。

根據(jù)設計要求，風云四號研制團隊歷時10余年攻關，先后攻克了衛(wèi)星高精度姿態(tài)確定方法、熱變形在軌辨識和建模技術以及姿態(tài)、軌道和熱變形補償技術等技術瓶頸。

經(jīng)過地面試驗驗證，風云四號定位精度可達到1像元。什么概念？“衛(wèi)星在36000公里對地球進行掃描拍照時，衛(wèi)星載荷鏡頭對地面的指向精度偏差不大于5個角秒，也就是時鐘的秒針滴答一下、每秒轉過角度的1/4320，保證了衛(wèi)星對地成像的精準度，做到‘指哪拍哪’。”上海航天技術研究院衛(wèi)星專家周徐斌說，這與國外最新的高軌氣象衛(wèi)星處于同一起跑線上，進一步提高了我國靜止軌道定量遙感衛(wèi)星的研制能力。