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1.1气象卫星与卫星气象1

1.1.1卫星气象1

第一章 概论 李 卿 许健民 徐博明1

1.1.2气象卫星与卫星气象的关系3

1.2气象卫星及其有效载荷4

1.2.1气象观测4

1.2.2卫星及其遥感仪器5

1.2.3卫星有效载荷的组成与作用8

1.3气象卫星轨道与有效载荷观测方式11

1.3.1卫星轨道11

1.2.4空间天气观测11

1.3.2有效载荷观测方式12

1.4中国气象卫星系列及其有效载荷14

第二章 有效载荷系统的分析与设计 孙允珠 舒伟民14

2.1概述20

2.1.1有效载荷的分类21

2.1.2有效载荷的特点22

2.1.3有效载荷的基本组成24

2.2有效载荷的配置及其应用26

2.2.1应用需求26

2.2.2主要配置27

2.3.1设计程序31

2.3有效载荷的设计31

2.3.2约束条件分析33

2.3.3主要性能参数分析与选择37

2.3.4环境适应性设计56

2.3.5热控设计57

2.3.6电磁兼容性设计60

2.3.7防污染设计61

2.3.8寿命与可靠性设计63

2.3.9特殊设计65

2.4有效载荷的定标与试验66

2.4.1辐射定标66

第三章 极轨气象卫星的有效载荷 龚惠兴 孙允珠 张 锷 丁 雷 殷德奎 朱雅琳 方 伟 王淑荣 王咏梅 王世金 吕利清 路同山68

2.4.2环境与可靠性试验68

3.1概述74

3.1.1有效载荷的主要配置75

3.1.2有效载荷的共性技术77

3.2可见光、红外扫描辐射计86

3.2.1原理与组成89

3.2.2光学系统91

3.2.3扫描系统94

3.2.4电子学系统95

3.2.5星上定标装置98

3.3中分辨率成像光谱仪99

3.3.1原理101

3.3.2光学系统102

3.3.3物方扫描与像消旋104

3.3.4图像资料星上预处理105

3.3.5焦平面组件107

3.3.6辐射校正装置108

3.4红外分光计110

3.5红外大气干涉探测仪117

3.5.1光学系统118

3.5.2干涉驱动系统122

3.5.3信息处理系统124

3.6地球辐射收支仪126

3.6.1太阳辐照度监测仪127

3.6.2地球辐射探测仪132

3.7臭氧总量探测仪137

3.7.1分光光度计139

3.7.2辐射与光谱的定标140

3.8臭氧垂直探测仪141

3.8.1紫外光栅谱仪143

3.8.2电控系统145

3.8.3定标单元145

3.9微波成像仪147

3.9.1系统组成148

3.9.2预处理与控制150

3.9.4定标151

3.9.3展开与扫描151

3.10微波辐射计152

3.10.1类型155

3.10.2原理与设计157

3.10.3扫描方式163

3.11掩星GPS大气探测仪164

3.11.1原理164

3.11.2系统构成166

3.12空间环境监测器168

3.12.1空间环境及其探测168

3.12.2半导体类探测器169

3.12.4朗缪探针类探测器170

3.12.3静电分析类探测器170

3.12.5电磁场类探测器171

3.12.6其他环境效应类探测器172

3.13数据传输系统173

3.13.1信息复接与处理175

3.13.2记录器177

3.13.3传输链路177

第四章 静止气象卫星的有效载荷 陈桂林 王玉花 王淦泉 张如意 詹丽珊 杨春江 陆段军 曹文亮 朱光武 曹志宇 尹友田177

4.1概述182

4.2 自旋稳定静止气象卫星多通道扫描辐射计185

4.2.1原理与组成186

4.2.2光学系统193

4.2.3望远镜筒扫描机构196

4.2.4扫描机构控制器199

4.2.5光电探测器件200

4.2.6辐射制冷器202

4.2.7星上定标技术207

4.2.8电子学系统209

4.3 自旋稳定静止气象卫星扫描同步器213

4.3.1星上图像同步技术214

4.3.2狭缝式精太阳敏感器221

4.3.3扫描同步器225

4.4.1太阳X射线探测器227

4.4 自旋稳定静止气象卫星空间环境监测器227

4.4.2空间粒子探测器228

4.5原始云图传输与云图转发器230

4.5.1转发器组成230

4.5.2工作原理233

4.5.3转发器的技术性能237

4.5.4 QPSK调制器238

4.5.5功能转换开关239

4.5.6 S频段固态功率放大器240

4.5.7收发多工器241

4.5.8射电天文保护滤波器242

4.6数据收集系统242

4.7.1 原理与组成248

4.7天线和微波旋转关节248

4.7.2 S频段抛物面天线250

4.7.3 UHF双绕螺旋天线252

4.7.4微波旋转关节253

4.8 自旋稳定静止气象卫星星地大回路测试技术255

4.8.1测试原理255

4.8.2测试系统组成256

4.8.3测试模式260

4.9三轴稳定静止气象卫星主要探测仪器260

4.9.1扫描成像辐射计260

4.9.2大气垂直探测仪263

4.9.3闪电探测仪267

4.9.4空间环境监测仪器269

第五章 有效载荷的辐射定标 邱康睦269

5.1概述273

5.2辐射定标的原理与方法274

5.2.1定标原理274

5.2.2定标方法276

5.3辐射参考标准与标准传递278

5.4卫星发射前的地面定标282

5.4.1定标原理283

5.4.2定标试验方法及设备284

5.4.3定标数据处理289

5.4.4定标精度与评价293

5.5在轨星上定标294

5.6辐射校正场定标296

5.6.1场地辐射校正原理296

5.6.2场地辐射校正方法298

5.6.3辐射校正试验场300

5.6.4场地辐射校正地面观测设备302

5.6.5辐射校正数据处理306

5.7不同卫星遥感仪器间的交叉定标310

5.7.1交叉定标原理310

5.7.2交叉定标方法与数据处理311

第六章 有效载荷在轨测试 蔡 斌 张青山311

6.1概述314

6.2极轨气象卫星有效载荷在轨测试316

6.2.1遥感仪器在轨测试317

6.2.2数据信道在轨测试322

6.2.3星上记录器在轨测试323

6.2.4卫星轨道、姿态性能在轨测试323

6.2.5其他方面在轨测试325

6.3静止气象卫星有效载荷在轨测试325

6.3.1信道指标测试325

6.3.2三点测距精度验证328

6.3.3图像获取及像质评估328

6.3.4数据收集系统测试331

第七章 有效载荷主要地面业务系统 张青山 蔡 斌331

7.1概述335

7.2极轨气象卫星地面业务系统338

7.2.1卫星数据接收341

7.2.2卫星有效载荷数据预处理342

7.2.3卫星资料的定量处理与卫星产品354

7.3静止气象卫星地面业务系统361

7.3.1 自旋稳定卫星的图像获取362

7.3.2自旋稳定卫星的图像定位377

7.3.3三轴稳定卫星的图像导航和配准382

7.3.4卫星三点测距系统386

7.3.5 卫星广播系统392

第八章 有效载荷发展趋势 张文建 郑亲波393

7.4气象卫星数据收集系统393

8.1概述400

8.2 21世纪的发展目标402

8.3极轨气象卫星有效载荷的发展404

8.3.1需求分析404

8.3.2遥感与观测仪器405

8.4静止气象卫星有效载荷的发展411

8.4.1需求分析411

8.4.2探测与成像仪器412

8.5有效载荷发展中的特殊问题414

8.6结束语416

缩略语418