风云二的号气象卫星姿态和沿步进方向失配角参数对图像影响的模拟研究.pdf

第 卷 期 应 用 气 象 学报 ， !$ 3 G.H I !$ B. I3 年 月 $! !! ;’=(0=? @A=B’ AC ’DDE0F 60(0A=AA5? B.J8KL8M $! 风云二号气象卫星姿态和沿步进方向失配角 参数对图像影响的模拟研究! 陆 风 许健民 张其松 （国家卫星气象中心，北京 !#!） 提 要 用模拟的方法研究了卫星姿态、沿步进方向失配角参数对风云二号气象卫星图像定位 影响及其随时间的变化规律。模拟结果表明，参数偏差对图像定位的影响有很强的规律性； 参数的偏差将导致图像网格失真和图像定位不准；不同参数对卫星图像定位的影响不同。 由模拟生成的典型误差图像为风云二号高精度图像定位模型的建立和图像定位误差分析提 供了依据。 关键词：图像定位 姿态 失配角 模拟 引 言 图像定位是地球同步气象卫星的核心技术，也是地球同步气象卫星定量产品开发、应 ［、］ ! $ 用的基础 。美国自!% 年在地球同步轨道应用技术卫星’() 上首次搭载图像仪、获 取了地球圆盘图像后，就开始了地球同步气象卫星图像定位的研究工作。*+,-./,+/ 大学 空间科学和工程中心（ ）最早从建立卫星观测的基本数学模型入手，研究了地球同步 ))01 ［］ 气象卫星的图像导航定位问题2 。早期地球同步气象卫星的图像导航定位是用手工方式 ［］ 进行的， 3 !%## 年))01 才完成自动地标导航定位的研究工作 。九十年代，美国成功地发 射了三轴稳定的地球同步气象卫星，其高时相的图像获取工作方式对卫星姿态的保持和 ［］ 4 测量提出了更高的要求，相应的空间和地面系统都做了改进 。日本56) 卫星的扫描辐 ［］ 射仪是从美国购买的。其定位系统软件由富士通公司承包 。欧洲气象卫星组织卫星图 ［］ 像定位系统核心的姿态算法仍来自美国，但定位系统有其自身的特点7 ，与其他气象卫星 不同。6898.,:9 卫星的图像广播不是实时进行的，卫星首先观测南半球，利用南半球的地 球边缘和非洲的地标进行图像的定位参数计算，当卫星开始观测北半球时，对应正在观测 图像的准确卫星轨道和姿态参数已经计算完毕，数据广播中的图像和定位网格都是实测 值，保证了图像定位的准确性。 目前能够发射地球同步气象卫星的只有美国、欧洲气象卫星组织、日本、中国、印度和 俄罗斯。其中美国、欧洲气象卫星组织和日本地球同步气象卫星的定位精度较高，印度和 俄罗斯与前三个卫星操作者相比尚有较大差距。但迄今为止，各国的地球同步气象卫星 图像定位的技术细节从未完整、详细地公开发表。 万方数据 收到， 收到修改稿。 ! $!N!N3 $!N2N4