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報、氣候預測提出了更高的要求。風云三號（FY-3）氣象衛(wèi)星就是為了進一步改進天氣預報、氣候預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——風云三號氣象衛(wèi)星，其地面應用系統(tǒng)于□008年建成并投入運行。

   風云三號氣象衛(wèi)星及其地面應用系統(tǒng)有效載荷多、研制起點高、技術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難題，取得了多項自主知識產權。風云三號氣象衛(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、從光學遙感到微波遙感、從千米級分辨率到百米級分辨率、從國內接收到極地接收、從單星觀測到雙星組網(wǎng)觀測的五大技術新突破，為中國氣象業(yè)務發(fā)展，特別是數(shù)值預報業(yè)務發(fā)展提供了重要的探測手段和科學數(shù)據(jù)。

   《風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)工程技術和實踐》全面地反映了風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)工程的研發(fā)和建設成果，摸索出了一套比較完整的研發(fā)建設規(guī)律，總結了許多研發(fā)建設經(jīng)驗，總體上應屬于國內先進水□，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)星地面應用系統(tǒng)工程建設具有良好的參考借鑒價值。

   本書作者長期從事風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)研發(fā)和建設工作，以及遙感科學應用研究，在這一領域具有較高的業(yè)務水□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)了風云氣象衛(wèi)星由試驗應用型向業(yè)務服務型的根本轉變。目前，風云氣象衛(wèi)星資料已廣泛應用于天氣預報、氣候預測、自然災害監(jiān)測和科學研究等多個重要領域，在氣象防災減災、應對氣候變化中發(fā)揮了重要作用。風云氣象衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球業(yè)務應用氣象衛(wèi)星序列，成為全球綜合對地觀測系統(tǒng)的重要成員。

   風云三號氣象衛(wèi)星是繼風云一號氣象衛(wèi)星之后我國新一代極軌氣象衛(wèi)星。風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(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（圖像和定量）產品，用于數(shù)值天氣預報和氣候預測模式，改善預報精度。風云三號氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產品還廣泛應用于自然災害和環(huán)境監(jiān)測、軍事氣象和專業(yè)氣象服務等各個方面，為我國氣象事業(yè)發(fā)展和科學研究提供支撐和服務。風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)的高可靠性、高靈活性和先進的科學技術水□，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。

   本書具備國內先進水□，可以幫助廣大用戶比較全面地了解和理解我國風云氣象衛(wèi)星及其地面應用系統(tǒng)，更好、更有效地使用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息產品，使風云三號氣象衛(wèi)星在我國防災減災、環(huán)境保護及經(jīng)濟社會建設過程中發(fā)揮更大效益。我國第二代極軌氣象衛(wèi)星風云三號氣象衛(wèi)星及其地面應用系統(tǒng)工程10余年建設應用經(jīng)驗的總結，對于風云三號氣象衛(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)星及其地面應用系統(tǒng)的建設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)星及其地面應用系統(tǒng)的3個國家（或地區(qū)）之一。

   氣象災害給社會、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。天氣預報、氣候預測、自然災害和環(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。風云三號氣象衛(wèi)星就是為了進一步改進天氣預報、氣候預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)展風云三號氣象衛(wèi)星及其地面應用系統(tǒng)工程，獲取了大量遙感數(shù)據(jù)，并已經(jīng)廣泛應用于天氣預報、環(huán)境和災害監(jiān)測、氣候預測等國民經(jīng)濟相關領域。例如，為天氣預報，特別是中期數(shù)值天氣預報提供全球溫度、濕度廓線，以及云、輻射等氣象參數(shù)；為氣候診斷和預測提供地球物理參數(shù)；監(jiān)測大范圍自然災害和生態(tài)環(huán)境；為軍事氣象和航空、航海等專業(yè)氣象服務，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)測預警業(yè)務能力提供服務。風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(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；具備先進的科學技術水□，正在發(fā)揮良好的投資效益。

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

作者前言

   自□0世紀60年代□□顆氣象衛(wèi)星在美國成功發(fā)射至今，衛(wèi)星遙感探測技術得到了迅速發(fā)展，尤其是進入□1世紀以來，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)質量也在不斷提高。其中，氣象衛(wèi)星的發(fā)展一枝獨秀，構建了全球氣象衛(wèi)星綜合觀測體系，極大地豐富了氣象觀測的內容和范圍，使大氣探測技術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的發(fā)展，在探測理論和技術、災害性天氣監(jiān)測、臨近天氣分析和全球數(shù)值天氣預報等方面發(fā)揮了巨大作用。目前，先進數(shù)值預報模式使用氣象衛(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，□□顆風云氣象衛(wèi)星：風云一號氣象衛(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，風云一號氣象衛(wèi)星A星是我國□□顆民用對地觀測衛(wèi)星。

   風云三號氣象衛(wèi)星是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星。風云三號氣象衛(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責研制生產，發(fā)射場和測控系統(tǒng)由總裝備部直屬部隊負責建設和組織實施，地面應用系統(tǒng)由國家衛(wèi)星氣象中心負責研制建設和組織實施。

   □008年5月□7日，風云三號氣象衛(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，在天氣預報、農林水利、航空、海洋、環(huán)境保護等方面提供了廣泛的服務，在政府決策、防災減災、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)務序列。

   氣象衛(wèi)星地面應用系統(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)產品用戶之間的不可或缺的橋梁，是發(fā)揮氣象衛(wèi)星應用效益至關重要的核心。建設內容包括：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)務運行調度控制，數(shù)據(jù)地理定位、光譜定標、輻射定標預處理，觀測物理變量信息產品生成及其質量檢驗，數(shù)據(jù)和信息產品用戶服務等。

   風云三號極軌氣象衛(wèi)星及其地面應用系統(tǒng)工程研制起點高、技術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難題，取得了多項自主知識產權。工程的成功實施，使我國的極軌氣象衛(wèi)星業(yè)務得到了跨越式發(fā)展，實現(xiàn)了從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測、從光學遙感到微波遙感、從千米級分辨率到百米級分辨率、從國內接收到極地接收、從單星觀測到雙星組網(wǎng)觀測的五大技術新突破，為中國氣象業(yè)務發(fā)展，特別是數(shù)值預報業(yè)務發(fā)展提供了重要的探測手段和科學數(shù)據(jù)。

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

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

   第□章 總體方案設計：介紹了地面應用系統(tǒng)的任務和目標，以及主要技術指標、組成、總體技術方案和工作流程等情況。

   第3章 分系統(tǒng)設計：介紹了地面應用系統(tǒng)10個分系統(tǒng)的基本情況、主要任務和功能、主要技術指標、組成和技術方案等。

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

   第5章 大型試驗：簡要介紹了地面應用系統(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、外場輻射定標試驗等。

   第6章 研制工作及技術流程：介紹了地面應用系統(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)調聯(lián)試階段、全系統(tǒng)長期運行管理階段的情況。

   第7章 結束語：總結了風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)的特點。

   本書是風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)眾多建設者集體成果的總結，參與撰寫人員參加了整個工程不同階段的建設工作。編寫工作力求體現(xiàn)綜合性、系統(tǒng)性和實用性的特點，集中反映風云三號氣象衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)工程研制過程的全貌，努力做到內容完整、結構合理、重點突出、簡明扼要。本書可為負責工程組織管理、指揮協(xié)調的各級領導、機關提供參考，也可供相關工程技術和科研人員參考使用。由于涉及范圍廣、內容多，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。