国防科工局、中国气象局今天联合发布了我国新一代静止轨道气象卫星风云四号获取的首批图像与数据。经过对首批获取的图像和数据初步分析，图像层次分明，云层和地表纹理丰富，风云四号卫星的主要探测功能得到全面验证，这也标志着我国静止轨道气象卫星成功实现了升级换代，成为目前世界上最先进的气象卫星之一，将大幅度提高我国天气预报和气象防灾减灾能力。为什么风云四号的作用这么大？这是由于它带了三件“神器”，通过一个手绘动画来了解一下。（央视记者 任梅梅）
风云四号首批图像与数据发布
今天发布的风云四号卫星首批影像图和数据主要包括：多通道扫描成像辐射计获取的图像、干涉式大气垂直探测仪获取的大气红外辐射光谱、闪电成像仪获取的闪电分布和强度信息、空间环境监测仪获取的空间效应及粒子探测信息。经过对首批获取的图像和数据初步分析，图像层次分明，云层和地表纹理丰富，风云四号卫星的主要探测功能得到全面验证，综合探测能力达到国际领先水平。
风云四号卫星是我国静止轨道气象卫星从第一代（风云二号）向第二代跨越的首发星，于2016年12月11日在西昌卫星发射中心成功发射，经过5次机动变轨后，12月17日成功定点于东经99.5°赤道上空，并正式命名为风云四号A星。星上搭载多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间天气监测仪等4台遥感仪器，其中干涉式大气垂直探测仪填补了世界在该领域观测的空白、闪电成像仪填补了我国在该领域观测的空白。与第一代卫星观测系统相比，观测的时间分辨率提高了1倍，空间分辨率提高了6倍，大气温度和湿度观测能力提高了上千倍，整星观测数据量提高了160倍，观测产品数量提高了3倍。目前，风云四号卫星已完成卫星平台主要功能测试和主要载荷成像模式测试，卫星工作状态良好。
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厉害了我的风云四号！有着“抓闪电”的“黑科技”
本次发布的闪电数据为2017年2月13日对澳大利亚西部Swan Valley地区一次强雷暴的全过程数据，该次探测完整再现了该地区强雷暴的产生-发展-结束全过程中的闪电发生情况，全过程持续约6小时。此批影像由我国去年12月发射的风云四号气象卫星闪电成像仪探测，此台闪电成像仪由中国航天科技集团公司五院508所研制，是我国首台地球静止轨道闪电探测仪器，填补了我国空基闪电探测方面的空白。
“抓闪电”的那些超能力
风云四号闪电成像仪是全球同步研制的三台地球静止轨道闪电成像仪之一，也是首台对外公布观测数据的探测仪。
它是个“快刀手”，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；它是遥感器中的“寿星”，具有7年24小时超长的在轨不间断实时闪电探测能力；它是个“大广角”，一次可实时实现全中国和部分邻居的闪电探测与监测；它是个不休息的“摄影师”，举起镜头，能够实现每秒6帧地面图像的获取，实时监测云层、强对流气团的运动；它还是个“智能型”选手，具有在轨探测算法全部更改能力，闪电探测效率能力强。
超能力背后的“黑科技”
早在2003年，508所闪电成像仪项目组成立。当时，我国关于闪电探测的研究处于空白。从太空中看到的闪电会是什么样子的？大家无人清楚。美国NASA公布资料中的只言片语、欧空局公开的会议材料，甚至日本同类型产品的技术参数都是研制团队搜集、学习、消化的对象。
渐渐地，研制团队认识到在太空看闪电和在地面看闪电，差别可真是“天上地下”。人们在地面看到的闪电是连续的、非常高的线条状的，而在太空中探测的闪电是叠加在云层上的一个个随机的离散的点状目标。由于云层对阳光的强反射，大部分闪电的亮度相当于云层背景的十分之一，甚至百分之一。同时，由于观测范围广，观测范围内的背景反差大，白天情况下闪电淹没在背景之中。因此，白天在轨实时探测大反差、强背景上随机点源的闪电非常困难。
经过十三年的探索攻关，508所闪电成像仪研制团队先后掌握了大口径超窄带滤光片、大视场小F数（F数1.0）双镜头组件视场拼接、高帧率大动态范围面阵焦平面组件、实时事件处理器、闪电场景实验室模拟等数十项新技术。正是这些首次应用于我国空间光学遥感载荷产品的“黑科技”，造就了风云四号卫星闪电探测仪的超能力。
闪电成像仪采用超窄带滤光片，将能量强大的阳光背景挡在“门外”，只允许和闪电“身材”相当的光谱进入，这样就使得柔弱的闪电信号在阳光下“现了真身”；采用“冬暖夏凉”的主被动温控措施，保证“娇嫩”的超窄带滤光片每天在阳光直照时超过+90℃的火炉中、背阴时低于-90℃的冷库中都温暖如春；采用国内自主研制的高帧率大动态高灵敏度探测器，使得闪电成像仪具备超强视力，看得见黑夜中的细发、看得清强光中的秋毫，能够适应8000倍的亮度变化；利用在轨高速实时事件处理器，在2毫秒时间内完成10.08G数据处理，实时完成阳光背景评估与去除，利用其火眼金睛将闪电信号探测出来，同时在2毫秒时间内完成所有结果的强弱排序，保留最强的120个闪电信号，编码“汇报”至地面。更值得欣喜的是，508所研制团队攻克的这些新技术不为闪电成像仪独属，多项可应用于我国高轨卫星载荷研制。
闪电探测产品应用广泛、惠及多方
太空中的闪电探测，尤其是静止轨道闪电探测，具有24小时不间断、覆盖范围大、无死角、实时性好等优点，是世界上有研制能力国家优先采用的闪电探测方式。
风云四号闪电成像仪成功在轨代表着我国闪电探测的新起点，我们能够实现我国雷电、强对流天气的实时监测。将闪电探测结果与云图叠加起来，可以实现对闪电灾害、强对流天气的短时、实时预警预报，降低雷电、强对流天气对我国航空、航天、航海、交通运输、农业、林业、牧业、建筑、电力、通信等方面的危害。尤其在航空航线、海洋航线等全程闪电与风暴的实时预报等方面，闪电成像仪能力突出。
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