SSPA ）
类型 优点 行波管放大器 单级放大倍数高、带宽高、 效率高、可承受的工作环 境温度高 寿命低、非线性特性比较 差、高压电源可靠性差 固态放大器 体积小、质量轻、线性度 好、可靠性高
缺点
功率低、带宽较窄
3、极轨气象卫星 的有效载荷
极轨气象卫星
极轨气象卫星也叫太阳同步轨道气象卫 星，其轨道在地球上空800-1000公里 之间，围绕地球南北两极运行，运行周 期约115分钟，我国的风云一号气象卫 星就是极轨气象卫星。其优点是覆盖全 球，观测领域广阔。
收集资料 制作天气图
国家气象台的计算机将得到天气图，进行数值计算，得到数值 预报图。
数值预报
分析资料 天气会商 预报服务
数值预报图图
天气预报的制作过程
收集资料 制作天气图
预报员通过分析天气图和数值预报图，了解大气的未来状态， 综合分析判断后，做出未来不同时段的具体天气预报。
数值预报
分析资料 天气会商 预报服务
极轨气象卫星有效载荷的主要配置
有效载荷
成像仪器
探测仪器
空间环境 监测仪器
数据传输 系统
扫 描 辐 射 计
中 分 辨 率 成 像 光 谱 仪
微 波 成 像 仪
大 气 垂 直 探 测 仪
臭 氧 探 测 仪
地 球 辐 射 收 支 仪
高 能 粒 子 探 测 仪
辐 射 计 量 仪
可见光、红外扫描辐射计
扫描辐射计是一种光机扫描式成像遥感
地球辐射收支仪
地球辐射收支的探测是监测、研究和预测地球气候变化，进行中长期天气预报的重要手段。地球 辐射收支仪包括太阳辐照度检测仪和地球辐射探测仪两部分组成。
臭氧探测仪
臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，臭氧层能够吸收太阳光臭氧层阻挡紫外 线臭氧层阻挡紫外线中的波长306.3nm以下的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外 线的伤害。臭氧探测仪包括臭氧总量探测仪和臭氧垂直探测仪两种。臭氧总量探测仪测量大气臭 氧总量的全球分布，臭氧垂直探测仪测量星下点臭氧总量及垂直分布。
1960年美国发射了电视和红外观测卫星TIROS-1，标志着气象观测和预报进入了一个新时期。随 后，美国、苏联、欧洲、日本等国先后发射了多颗气象卫星。
世界各国在轨气象卫星
中国气象卫星的发展历程
中国第一颗气象卫星风云一号A星于1988年发射成功。截至目前，中国已成功发射12颗气象卫星 ，成为世界上继美国和欧盟之后，同时拥有极轨和静止两个系列业务气象卫星的国家。中国共有7 颗气象卫星在轨稳定运行，在气象预报预测、防灾减灾等领域发挥着重要作用。
天气预报的制作过程
收集资料 制作天气图
数值预报
分析资料 天气会商 预报服务
天气预报的制作过程
收集资料 制作天气图
●目前我国已初步建成天基、地基、空基相结合的气象立体观 测系统。从地面到高空，从陆地到海洋，全方位、多层次的观 测大气变化。
●气象部门现有国家气象台260个。
数值预报
分析资料 天气会商 预报服务
气象卫星运行轨道
气象卫星按照运行轨道划分，可分为绕地球运转的太阳同步轨道和相对地球不动的静止轨道气象 卫星两大系列，称之为极轨气象卫星和静止气象卫星。
太阳同步轨道
地球同步轨道
2、气象卫星有效载荷
气象卫星有效载荷
气象卫星的有效载荷是指用于气象 信息（温度、湿度、云风和辐射等 ）获取，处理、存储及发送的仪器 、设备或系统，主要包括遥感仪器 ，实时信息处理器、大容量数据记 录器和发射机等。
风云四号卫星
风云系列卫星
运载火箭 发射日期 卫星 发射基地
长征四号运载火箭
长征四号运载火箭 长征三号运载火箭 长征四号乙运载火箭 长征三号运载火箭 长征四号乙运载火箭 长征三号运载火箭
1988.09.07
1990.09.03 1997.06.10 2000.06.25 2002.05.15 2004.10.19 2006.12.08
闪电成像仪是一种静止轨道闪电探测仪器，其对全球闪电现象进行探测，为全球天气变化提供重 要数据。风云四号卫星首次搭载我国自主研制的闪电探测仪，它每2毫秒就探测一次中国及周边 闪电情况，探测速度是国内大范围闪电探测速度最快的。
风云四号闪电成像仪原理框图
大气垂直探测仪
风云四号大气垂直探测仪
5、天气预报形成 过程
风云三号中分辨率成像光谱仪
中分辨率成像光谱仪
神舟三号飞船搭载的中分辨率成像光谱仪是我国新一代地球环境遥感卫星的试验仪器，有34个波 段，波长范围0.4~12.5μ m，在可见光近红外波段有30个探测通道。
神舟三号中分辨率成像光谱仪技术参数
微波成像仪
微波成像仪具有全天候、全天时遥感功能。它主要遥感：全球降水、云的液态水含量和云水相态 、地表植被、土壤湿度、海冰和雨雪覆盖等。
地球静止轨道气象卫星
静止轨道气象卫星有效载荷
目前在轨的静止轨道卫星中，欧空局、日本和中国为自旋稳定卫星平台，美国、俄罗斯和印度为 三轴稳定平台。自旋稳定的静止卫星，受结构布局的限制，装载量较小，主要仪器为扫描辐射计 ，三轴稳定气象卫星平台承载能力较大，主要仪器为扫描辐射计、大气垂直探测仪、闪电成像仪 、CCD成像仪、地球辐射收支仪、和微波遥感仪等。
转发器的分类 气象卫星有效载荷
遥感器是气象卫星上最重要的有效载荷，气象卫星都配置了多种遥感器，包括紫外、可见光、
红外和微波遥感器等。
光学遥感器（激光） 主动遥感器 微波遥感器（雷达） 气象卫星遥感器 光学遥感器（激光） 非成像遥感器 被动遥感器 非成像遥感器 光学遥感器（激光） 微波遥感器（雷达） 微波遥感器（雷达）
红外分光计
红外分光计是气象卫星上的主要光学探测仪器，它为全球提供大气温度、湿度垂直分布的气象资 料。
美国极轨气象卫星大气垂直探测仪
红外分光计
我国由于技术条件的限制，在第一代极轨卫星上并没有设计和携带专门的大气垂直探测系统，在 风云三号上首次安装大气大气垂直探测系统，并首次携带了红外分光计。
风云三号气象卫星红外分光计波段一览表
天气预报图
天气预报的制作过程
收集资料 制作天气图
天气会商时，像医生给病人会诊一样，预报员、首席预报员等 所有预报员充分发表自己的意见，主班预报员对预报意见汇总 ，经过综合分析对未来天气的发展变化做出相对科学、准确地 预报结论。
数值预报
分析资料 天气会商 预报服务
天气会商
天气预报的制作过程
收集资料 制作天气图
风云一号气象卫星
风云三号卫星有效载荷
“风云三号”装载的探测仪器有：10通道 扫描辐射计、20通道红外分光计、20通道 中分辨率成像光谱仪、臭氧垂直探测仪、臭 氧总量探测仪、太阳辐照度监测仪、4通道 微波温度探测辐射计、5通道微波湿度计、 微波成像仪、地球辐射探测仪和空间环境监 测器。
风云三号气象卫星有效载荷
空间天气检测
风云二号和风云四号卫星性能对比
闪电成像仪
闪电成像仪是一种静止轨道闪电探测
仪器，其对全球闪电现象进行探测， 为全球天气变化提供重要毫秒就探测一次中 国及周边闪电情况，探测速度是国内 大范围闪电探测速度最快的。
风云四号闪电探测仪
闪电成像仪
风云一号A星
风云一号B星 风云二号A星 风云一号C星 风云二B星 风云二号C星 风云二号D星
太原卫星发射中心
太原卫星发射中心 西昌卫星发射中心 西昌卫星发射中心 太原卫星发射中心 西昌卫星发射中心 西昌卫星发射中心
长征四号运载火箭
长征三号甲运载火箭 长征四号运载火箭 长征四号运载火箭 长征三号运载火箭 长征四号乙运载火箭 长征三号乙运载火箭
4、静止气象卫星 的有效载荷
静止轨道气象卫星
地球静止轨道是特别指卫星或人造卫星垂直于地球赤道上方的正圆形地球同步轨道。地球静止轨 道属于地球同步轨道的一种。地球静止卫星是位于地球赤道上空距地面约 3.6万千米处相对于地 面静止的卫星。该卫星具有时间分辨率高、观测范围广和观测方法灵活等特点。
地球静止轨道
微波成像仪
风云三号卫星微波成像仪
极轨气象卫星有效载荷的主要配置
有效载荷
成像仪器
探测仪器
空间环境 监测仪器
数据传输 系统
扫 描 辐 射 计
中 分 辨 率 成 像 光 谱 仪
微 波 成 像 仪
大 气 垂 直 探 测 仪
臭 氧 探 测 仪
地 球 辐 射 收 支 仪
高 能 粒 子 探 测 仪
辐 射 计 量 仪
2008.05.27
2008.12.23 2010.11.05 2012.01.13 2013.09.23 2014.12.11 2016.12.11
风云三号A星
风云二号E星 风云三号02星 风云二号F星 风云三号03星 风云二号G星 风云四号A星
太原卫星发射中心
西昌卫星发射中心 太原卫星发射中心 西昌卫星发射中心 太原卫星发射中心 西昌卫星发射中心 西昌卫星发射中心
预报员、公共气象服务中心，把预报数据通过各种方式向各个 媒体、观众进行传送和发布。
数值预报
分析资料 天气会商 预报服务
天气预报
6、工作映射
Hopkinson杆
卫星及其组件所经受的冲击环境，主要是由卫星与火箭各种火工品爆炸产生的时间极短幅值极
高的冲击载荷。冲击环境的效应是产生机械应力，其失效模式包括结构失效、机件断裂、电子 设备瞬间短路或开路等。甚至就在日常生活中，人们都会遇到各种各样的爆炸/冲击载荷问题， 并且可以观察到，物体在爆炸/冲击载荷下的力学响应往往与静载荷下的有显著不同。了解材料 在冲击加载条件下的力学响应必将大大有助于这些材料的工程应用和工程设计。此外，数值模 拟已在工程设计中发挥着重要作用，而进行数值模拟的前提是必须首先建立一个基于材料在各 种应变率下（尤其是在动态应变率下）的精确应力－应变曲线基础上的本构模型。Hopkinson 杆就是研究材料在冲击载荷下的力学性能的试验装备。