气象卫星接收处理地面站系统技术方案.doc

日本葵花-8静止气象卫星地面接收应用系统

总体技术方案

二○二○年六月

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目录

TOC\o1-3\h\z\u175271设计方案 1

104291.1葵花-8卫星综述 1

182571.1.1卫星功能的变化 1

245941.1.2卫星资料获取方式的变化 7

297631.2总体技术方案 7

103701.2.1系统组成 7

217001.2.2主要功能 8

252611.2.3工作流程 8

306711.2.4信息流程 10

222751.3硬件设计方案 10

30851.3.1天线设计 11

106701.3.2一体化高频放大器（LNB） 11

154851.3.3卫星接收机 12

69581.4软件系统设计方案 15

274401.4.1葵花-8气象卫星数据接收软件 16

252381.4.2卫星数据预处理软件 17

7891.4.3卫星图像显示软件 18

58151.5卫星数据反演产品介绍 21

84201.5.1卫星数据反演产品显示软件 22

14861.5.2常规气象资料显示软件 25

52941.5.3卫星图像三维可视化软件 28

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设计方案

葵花-8卫星综述

2015年7月7日10:00（协调世界时02:00）日本气象厅正式启用地球同步气象卫星“葵花8号”（Himawari-8）卫星，期间MTSAT-2延长运行到2015年底，即2颗卫星共同正式运作半年。自2016年起，MTSAT-2将进入备用状态，MTSAT-1R同时退役。

葵花8号与未来的9号是下一代地球同步气象卫星的先驱，大幅强化卫星云图质量，无论截取频率、通道数目、清晰度都大幅改善。对比MTSAT系列，原本5通道扩充到16通道，包含了3个可见光通道（可合成全彩图像）、3个近红外通道、10个红外通道。所有通道10分钟即截取一次，针对日本和特定目标（台风）可实现2.5分钟一次。

“葵花8号”的观测频次提高到了每10分钟一次，对云层等动向的持续观测性能也得到提升了。从彩色图像上还能掌握黑白图像中无法与云层相区分的沙尘的情况。将最大程度地利用这颗卫星，提高对台风和暴雨的预测精度，使之用于气象预报、灾害性天气监测，并为相关的决策支持服务、公众服务、科学研究工作提供支持，广泛应用于气象、海洋、航空、水利、地震、环保、港口、林业、建筑、仓储、渔业、科研、石油、交通、农业和军事领域，是对台风、暴雨等灾害性天气进行实时监测的重要手段。

卫星功能的变化

与上一代MTSAT系列卫星相比，新一代气象卫星的星载图像仪的功能和质量有了显著提升，并且提供了更完善的即时预报（或实时观测）功能以及更精确的数字化天气预测和增强的环境监测功能。

Himawari-8和9与MTSAT-1R/2相比，其观测功能方面有较大的改进，如图5.1-1所示。

图STYLEREF2\s5.1-SEQ图\*ARABIC\s21Himawari-8和9与MTSAT-1R/2功能对比图

Himawari-8和Himawari-9卫星具有气象观测任务。Himawari系列卫星将搭载一个新的Himawari成像仪（AHI）。AHI与美国GOES-R系列卫星搭载的ABI（先进基线成像仪）属于同一类仪器。表5.1-1描述了AHI观测波段。

表STYLEREF2\s5.1-SEQ表\*ARABIC\s21AHI观测波段描述表

通道

中心波长

带宽

卫星星下点的水平分辨率

1

455nm

50nm

1.0km

2

510nm

20nm

1.0km

3

645nm

30nm

0.5km

4

860nm

20nm

1.0km

5

1610nm

20nm

2.0km

6

2260nm

20nm

2.0km

7

3.85μm

0.22μm

2.0km

8

6.25μm

0.37μm

2.0km

9

6.95μm

0.12μm

2.0km

10

7.35μm

0.17μm

2.0km

11

8.60μm

0.32μm

2.0km

12

9.63μm

0.18μm

2.0km

13

10.45μm

0.30μm

2.0km

14

11.20μm

0.20μm

2.0km

15

12.35μm

0.30μm

2.0km

16

13.30μm

0.20μm

2.0km

Himawari-8/AHI可见波段光谱响应函数如图5.1-1所示，红外波段的