中國工程院孟執(zhí)中院士推薦序

   隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展、人民生活水□的日益提高，社會各方面對天氣預(yù)報、氣候預(yù)測提出了更高的要求。風(fēng)云三號（FY-3）氣象衛(wèi)星就是為了進一步改進天氣預(yù)報、氣候預(yù)測對觀測資料提出的更精確、更高時效和觀測多種氣象要素的要求而發(fā)展的，它是我國自主研發(fā)的第二代軍民兩用極軌氣象衛(wèi)星。目前，我國已經(jīng)發(fā)射了4顆第二代極軌氣象衛(wèi)星——風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星，其地面應(yīng)用系統(tǒng)于□008年建成并投入運行。

   風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)有效載荷多、研制起點高、技術(shù)難度大等特點給研制工作帶來了許多意想不到的困難。在時間緊、任務(wù)重、要求高的條件下，經(jīng)過頑強拼搏，科技人員攻克了許多技術(shù)難題，取得了多項自主知識產(chǎn)權(quán)。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星工程的成功實施，使我國的極軌氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)得到了跨越式發(fā)展，實現(xiàn)了從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測、從光學(xué)遙感到微波遙感、從千米級分辨率到百米級分辨率、從國內(nèi)接收到極地接收、從單星觀測到雙星組網(wǎng)觀測的五大技術(shù)新突破，為中國氣象業(yè)務(wù)發(fā)展，特別是數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)發(fā)展提供了重要的探測手段和科學(xué)數(shù)據(jù)。

   《風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程技術(shù)和實踐》全面地反映了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的研發(fā)和建設(shè)成果，摸索出了一套比較完整的研發(fā)建設(shè)規(guī)律，總結(jié)了許多研發(fā)建設(shè)經(jīng)驗，總體上應(yīng)屬于國內(nèi)先進水□，個別方面達到了國際先進水□，對于廣大氣象衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)用戶具有很好的參考價值，對于同類對地觀測衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程建設(shè)具有良好的參考借鑒價值。

   本書作者長期從事風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)和建設(shè)工作，以及遙感科學(xué)應(yīng)用研究，在這一領(lǐng)域具有較高的業(yè)務(wù)水□和寫作能力。希望本書能早日出版、發(fā)行，早日和讀者見面。

中國工程院許健民院士推薦序

   □0世紀(jì)70年代起，我國開始獨立發(fā)展自己的極軌和靜止兩個系列的氣象衛(wèi)星。經(jīng)過40多年的艱苦努力，成功實現(xiàn)了風(fēng)云氣象衛(wèi)星由試驗應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型的根本轉(zhuǎn)變。目前，風(fēng)云氣象衛(wèi)星資料已廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報、氣候預(yù)測、自然災(zāi)害監(jiān)測和科學(xué)研究等多個重要領(lǐng)域，在氣象防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化中發(fā)揮了重要作用。風(fēng)云氣象衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列，成為全球綜合對地觀測系統(tǒng)的重要成員。

   風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星是繼風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星之后我國新一代極軌氣象衛(wèi)星。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)可以及時向各類用戶提供多層次、多級別、高時效、高精度的業(yè)務(wù)（圖像和定量）產(chǎn)品，用于數(shù)值天氣預(yù)報和氣候預(yù)測模式，改善預(yù)報精度。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品還廣泛應(yīng)用于自然災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測、軍事氣象和專業(yè)氣象服務(wù)等各個方面，為我國氣象事業(yè)發(fā)展和科學(xué)研究提供支撐和服務(wù)。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)的高可靠性、高靈活性和先進的科學(xué)技術(shù)水□，保證了數(shù)據(jù)獲取的完整性、安全性、便捷性，實現(xiàn)了衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享，正在發(fā)揮良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

   本書具備國內(nèi)先進水□，可以幫助廣大用戶比較全面地了解和理解我國風(fēng)云氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)，更好、更有效地使用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品，使風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星在我國防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護及經(jīng)濟社會建設(shè)過程中發(fā)揮更大效益。我國第二代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程10余年建設(shè)應(yīng)用經(jīng)驗的總結(jié)，對于風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星下一階段的發(fā)展，以及未來我國第三代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云五號氣象衛(wèi)星的發(fā)展具有良好的參考借鑒作用，對我國其他對地觀測衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)也具有一定的借鑒意義。

中國工程院蔣興偉院士推薦序

   氣象衛(wèi)星作為天基探測的主要手段，在氣象觀測中發(fā)揮著越來越突出的、不可替代的作用。世界各國，尤其是歐、美發(fā)達國家都將發(fā)展氣象衛(wèi)星放在國家航天發(fā)展的頭等重要的地位。我國氣象衛(wèi)星與衛(wèi)星氣象事業(yè)經(jīng)過40多年發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，是世界上擁有極軌和靜止兩個完整系列氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)的3個國家（或地區(qū)）之一。

   氣象災(zāi)害給社會、經(jīng)濟都造成了重大損失，而且隨著全球氣候變暖加快，具有不斷加劇的趨勢。天氣預(yù)報、氣候預(yù)測、自然災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測在國家和公眾安全、社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中的作用越來越重要，已是世界熱點問題。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星就是為了進一步改進天氣預(yù)報、氣候預(yù)測對資料觀測提出的更精確、更高時效和觀測多種氣象要素的要求而發(fā)展的我國第二代極軌氣象衛(wèi)星。

   通過發(fā)展風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程，獲取了大量遙感數(shù)據(jù)，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測、氣候預(yù)測等國民經(jīng)濟相關(guān)領(lǐng)域。例如，為天氣預(yù)報，特別是中期數(shù)值天氣預(yù)報提供全球溫度、濕度廓線，以及云、輻射等氣象參數(shù)；為氣候診斷和預(yù)測提供地球物理參數(shù)；監(jiān)測大范圍自然災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境；為軍事氣象和航空、航海等專業(yè)氣象服務(wù)，提供全球及地區(qū)的氣象信息；獲取空間環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，為提高國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)能力提供服務(wù)。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)具備高可靠性和靈活性，能夠保證信息獲取的完整性和安全性；具備先進的科學(xué)技術(shù)水□，正在發(fā)揮良好的投資效益。

   本書是風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程建設(shè)過程中的技術(shù)實踐和經(jīng)驗總結(jié)，通過本書，讀者可以比較全面地了解和理解我國風(fēng)云氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)，更好、更有效地使用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品，使得風(fēng)云氣象衛(wèi)星在我國防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護及經(jīng)濟社會建設(shè)過程中發(fā)揮更大效益。

作者前言

   自□0世紀(jì)60年代□□顆氣象衛(wèi)星在美國成功發(fā)射至今，衛(wèi)星遙感探測技術(shù)得到了迅速發(fā)展，尤其是進入□1世紀(jì)以來，種類繁多的空間對地觀測衛(wèi)星數(shù)量呈現(xiàn)□□□□的增長態(tài)勢，觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量也在不斷提高。其中，氣象衛(wèi)星的發(fā)展一枝獨秀，構(gòu)建了全球氣象衛(wèi)星綜合觀測體系，極大地豐富了氣象觀測的內(nèi)容和范圍，使大氣探測技術(shù)和氣象觀測邁入嶄新時代，突破了人類只能在地球表面觀測底層大氣的局限。大洋遠處，沙漠腹地，現(xiàn)在都可以通過氣象衛(wèi)星實現(xiàn)高頻次、空間均一的觀測。氣象衛(wèi)星的出現(xiàn)極大地促進了大氣科學(xué)的發(fā)展，在探測理論和技術(shù)、災(zāi)害性天氣監(jiān)測、臨近天氣分析和全球數(shù)值天氣預(yù)報等方面發(fā)揮了巨大作用。目前，先進數(shù)值預(yù)報模式使用氣象衛(wèi)星觀測資料的占比已經(jīng)達到90%以上。

   我國的氣象衛(wèi)星發(fā)展歷史相較歐、美等發(fā)達國家要短，□□顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星：風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星A星于1988年9月7日成功發(fā)射，比發(fā)達國家晚了近□0年。但是，風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星A星是我國□□顆民用對地觀測衛(wèi)星。

   風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星工程由衛(wèi)星、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應(yīng)用五大系統(tǒng)組成。其中，衛(wèi)星和運載火箭系統(tǒng)由中國航天科技集團公司八院負(fù)責(zé)研制生產(chǎn)，發(fā)射場和測控系統(tǒng)由總裝備部直屬部隊負(fù)責(zé)建設(shè)和組織實施，地面應(yīng)用系統(tǒng)由國家衛(wèi)星氣象中心負(fù)責(zé)研制建設(shè)和組織實施。

   □008年5月□7日，風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星A星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，于□009年1月1□日投入使用。截至□017年年底，我們已經(jīng)成功發(fā)射了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星A星、B星、C星、D星共4顆衛(wèi)星，在全球資料獲取、天氣監(jiān)測分析、數(shù)值天氣預(yù)報、大氣環(huán)境監(jiān)測、地表環(huán)境監(jiān)測、地球射出輻射監(jiān)測、空間天氣監(jiān)測等方面發(fā)揮了重要作用。風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星首次實現(xiàn)了我國極軌氣象衛(wèi)星上午星和下午星的雙星組網(wǎng)觀測，雙星互為備份，保障了全球氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的連續(xù)、可靠，全球數(shù)據(jù)的獲取時效和氣象災(zāi)害監(jiān)測時效有明顯提高。雙星在軌長期、穩(wěn)定運行，在天氣預(yù)報、農(nóng)林水利、航空、海洋、環(huán)境保護等方面提供了廣泛的服務(wù)，在政府決策、防災(zāi)減災(zāi)、社會經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮了顯著作用。世界氣象組織已將風(fēng)云三號極軌氣象衛(wèi)星納入世界氣象衛(wèi)星全球觀測業(yè)務(wù)序列。

   氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)是衛(wèi)星工程五大系統(tǒng)之一，是其重要的組成部分，是連接衛(wèi)星到□后數(shù)據(jù)產(chǎn)品用戶之間的不可或缺的橋梁，是發(fā)揮氣象衛(wèi)星應(yīng)用效益至關(guān)重要的核心。建設(shè)內(nèi)容包括：星地鏈路，衛(wèi)星地面站全球布局及其數(shù)據(jù)傳輸鏈路，衛(wèi)星業(yè)務(wù)運行調(diào)度控制，數(shù)據(jù)地理定位、光譜定標(biāo)、輻射定標(biāo)預(yù)處理，觀測物理變量信息產(chǎn)品生成及其質(zhì)量檢驗，數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品用戶服務(wù)等。

   風(fēng)云三號極軌氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程研制起點高、技術(shù)難度大等特點給研制工作帶來了許多意想不到的困難。在時間緊、任務(wù)重、要求高的條件下，經(jīng)過頑強拼搏，科技人員攻克了許多技術(shù)難題，取得了多項自主知識產(chǎn)權(quán)。工程的成功實施，使我國的極軌氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)得到了跨越式發(fā)展，實現(xiàn)了從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測、從光學(xué)遙感到微波遙感、從千米級分辨率到百米級分辨率、從國內(nèi)接收到極地接收、從單星觀測到雙星組網(wǎng)觀測的五大技術(shù)新突破，為中國氣象業(yè)務(wù)發(fā)展，特別是數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)發(fā)展提供了重要的探測手段和科學(xué)數(shù)據(jù)。

   本書主要介紹了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)概況、系統(tǒng)總體、分系統(tǒng)、與其他系統(tǒng)接口關(guān)系、大型試驗，以及各階段研制工作與流程等有關(guān)情況。

   □□章 工程簡介：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)的工程背景、任務(wù)來源、水□與作用、建設(shè)概況和應(yīng)用成效等情況。

   第□章 總體方案設(shè)計：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)和目標(biāo)，以及主要技術(shù)指標(biāo)、組成、總體技術(shù)方案和工作流程等情況。

   第3章 分系統(tǒng)設(shè)計：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)10個分系統(tǒng)的基本情況、主要任務(wù)和功能、主要技術(shù)指標(biāo)、組成和技術(shù)方案等。

   第4章 地面應(yīng)用系統(tǒng)的外部接口：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)與衛(wèi)星、測控系統(tǒng)的接口關(guān)系。

   第5章 大型試驗：簡要介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)的新型遙感儀器航空校飛試驗、星地對接試驗、在軌測試試驗、外場輻射定標(biāo)試驗等。

   第6章 研制工作及技術(shù)流程：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)各階段工作和流程，以及算法研制和原型軟件開發(fā)階段、軟件工程化研發(fā)階段、分系統(tǒng)集成和測試階段、全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段、全系統(tǒng)長期運行管理階段的情況。

   第7章 結(jié)束語：總結(jié)了風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)的特點。

   本書是風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)眾多建設(shè)者集體成果的總結(jié)，參與撰寫人員參加了整個工程不同階段的建設(shè)工作。編寫工作力求體現(xiàn)綜合性、系統(tǒng)性和實用性的特點，集中反映風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程研制過程的全貌，努力做到內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)合理、重點突出、簡明扼要。本書可為負(fù)責(zé)工程組織管理、指揮協(xié)調(diào)的各級領(lǐng)導(dǎo)、機關(guān)提供參考，也可供相關(guān)工程技術(shù)和科研人員參考使用。由于涉及范圍廣、內(nèi)容多，加之編者水□有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評、指正。