12월 11일 0시 11분, 우리나라는 장정 3B 운반로켓을 이용해 풍운 4호 위성을 시창 위성발사센터에서 성공적으로 발사했다. Fengyun-4 기상 위성의 기능은 무엇입니까? 발사의 의미는 무엇입니까? 아래는 제가 여러분을 위해 신중하게 정리한 내용입니다.
Fengyun-4! 기상위성
관측 능력은 기존 시스템의 수천 배
제8항공우주과학원의 Fengyun-4 위성 프로젝트 수석 엔지니어인 Li Qing에 따르면 기술 그룹 Fengyun-4는 우리나라 최초의 정지 궤도의 3축 안정적인 정량적 원격 탐사 위성으로 다채널 스캐닝 영상 복사계, 간섭계 대기 수직 감지기, 낙뢰 영상 장치 및 우주 공간을 포함한 4개의 감지기를 갖추고 있습니다. 날씨 모니터를 제공하며 수많은 주요 기술 혁신을 달성했습니다.
동일한 위성 플랫폼에 4가지 주요 유형의 페이로드를 설치하는 것은 획기적인 것 중 하나입니다. 중국 기상청 부국장이자 Fengyun 4호 위성 프로젝트 총사령관인 Yu Xinwen은 이것이 동시에 작동하는 여러 장비로 인해 발생하는 상호 간섭 문제를 해결하는 글로벌 문제의 돌파구라고 말했습니다. .
그는 국제적으로 발전된 다른 정지궤도 기상위성이 두 개의 위성에 영상 장비와 탐지 장비를 분리하는 일반적인 관행에 비해 Fengyun 4호의 설계는 개발 비용을 크게 절약하는 등 중요한 점이라고 말했습니다. 다양한 방법으로 대기를 종합적으로 관측한 것은 세계 최초입니다.
구체적으로 현재 운용 중인 풍운 2호 위성과 비교하면 풍운 4호를 탑재한 주사 영상 방사계 채널 수가 2.8배 증가해 14개에 이르렀다. 관측시간 분해능은 2배로 향상됐으며, 동반구를 15분 간격으로 스캔할 수 있고, 가장 빠른 속도로 1분 간격으로 지역 관측 영상을 생성할 수 있다. 최대 공간 해상도는 기존 대비 6배 증가해 500m에 이른다.
Li Qing은 이러한 새로운 기능을 통해 Fengyun 4호가 태풍, 폭우, 홍수, 산불, 모래 폭풍 및 우주 기상의 변화하는 패턴을 완전히 새로운 방식으로 드러낼 수 있을 것이라고 말했습니다.
Fengyun-4는 또한 세계 최초의 정지궤도 간섭계 대기 수직 탐지기를 갖추고 있는데, 이는 1,700개의 수직 스펙트럼 탐지 채널을 갖고 있으며 해당 방향의 대기 구조에 대한 고정밀 정량적 탐지를 달성할 수 있습니다. 대기 CT 스캔을 수행합니다.
이것은 또한 최초의 국제 정지궤도 궤도 기상위성으로 정지궤도 대기의 고정밀 온도 및 습도 프로파일 탐지를 최초로 실현할 것입니다. 획득된 초분광 대기 데이터는 더욱 향상될 수 있습니다. 일기예보의 정확성.
중국 기상청에 따르면 Fengyun 4호의 관측 능력은 기존 관측 시스템의 수천 배에 달해 일기예보의 정확성과 정교함이 크게 향상될 것으로 보인다.
다음은 번개 이미저입니다. 풍운 4호의 성공적인 발사는 우리나라가 독자적으로 개발한 번개 영상 장치를 최초로 궤도에 적용하여 국내 공백을 메운 것입니다. 1초에 500장의 번개 사진을 촬영할 수 있으며, 해당 지역 내 번개의 빈도와 강도를 감지하여 심각한 대류 기상을 모니터링하고 추적하며 번개 재해 경고를 제공하는 데에도 사용할 수 있습니다.
36,000km 떨어진 호수 수온 변화를 감지할 수 있는 능력
세계를 둘러보면 차세대 정지궤도 기상위성이 세계적으로 경쟁력 있는 발전 추세를 보이고 있다. 일본과 미국은 올해 각각 11월 2일과 11월 19일 비슷한 기상위성을 발사했다. 유럽연합, 러시아, 한국, 인도도 2017~2018년경 차세대 정지궤도 기상위성을 발사할 계획이다.
Fengyun-4 지상 응용 시스템 수석 엔지니어인 Zhang Zhiqing은 Fengyun-4 위성, Sunflower-9 위성 및 GOES-R 위성이 2016년 일본과 미국에서 발사되었으며 MTG는 2016년에 발사되었다고 말했습니다. 유럽에서의 개발은 모두 새로운 A세대 정지궤도 기상위성입니다.
기상위성은 정량적 원격탐사위성이라고도 불리며, 구름 이미지 획득 외에도 정확하고 정량적인 대기 및 지표 관측 정보를 획득하여 후속 애플리케이션에 서비스를 제공하는 것도 중요한 기능입니다.
장즈칭(Zhang Zhiqing)은 정량적 원격 탐사에 대한 수요가 증가함에 따라 Fengyun 4호에 탑재된 다중 채널 스캐닝 영상 방사계, 간섭계 대기 수직 검출기 및 번개 영상 장치가 이전 위성보다 더 효율적이라고 말했습니다. 상당한 개선이다.
장즈칭(Zhang Zhiqing)은 칭하이호(Qinghai Lake)의 온도가 20℃라는 예를 들었다. 동시에 펑윤 4호 위성은 호수 온도가 변할 때 1℃ 미만의 오차로 온도를 측정할 수 있다. 0.1℃ 정도만이라도 위성을 정확하게 인지할 수 있습니다.
또한 Fengyun-4는 다양한 스펙트럼 채널의 관찰을 통해 국가 식생 범위, mu당 곡물 생산량 등을 추정할 수도 있습니다. 기상학자에 따르면 경제적, 사회적 이점은 전례가 없습니다.
그러나 일기예보는 온도 외에도 습도, 기압, 바람, 온도와 습도, 풍도, 번개, 방사선, 구름 및 에어로졸과 같은 지표도 포함하는 매우 복잡한 작업입니다. , 대기 부품 등 10종의 위성 원격탐사 데이터 제품의 응용.
장즈칭은 풍운 4호 위성이 정식 가동된 후 구름, 방사선, 온습도, 대기, 풍향, 번개 등 34종의 데이터 제품을 제공할 것이라고 밝혔다.
혁명적 도약: 일기예보의 정확성을 높이는 중요한 도구
사실 Fengyun 4호 이전에 우리나라는 14개의 기상 위성을 성공적으로 발사했으며 그 중 7개가 궤도에 구현되었습니다. , 극궤도와 정지궤도 기상위성을 모두 보유한 세계에서 몇 안 되는 국가 중 하나가 되었습니다.
국방과학기술산업국 시스템공학부 부국장 자오젠(Zhao Jian)은 극궤도 기상위성이 업그레이드됐고 오전과 오후 위성 네트워크 관측이 강화됐다고 밝혔다. 이제 Fengyun 4호 위성의 성공적인 발사로 고정 궤도 기상 위성도 업그레이드되었으며 "궤도에 있는 다중 위성, 공동 실행, 상호 백업 및 적시 암호화"라는 비즈니스 패턴이 형성되었습니다.
광활한 우주 속에서 기상위성은 변화하는 상황을 꿰뚫어보는 예리한 '눈'이다. Zhang Zhiqing은 기상위성은 주로 위성에 장착된 다양한 탐지 장비를 통해 다양한 위성 기상 구름 이미지를 얻은 후 구름 이미지를 통해 다른 변수를 반전시켜 일기 예보 모델에 적용한 다음 방정식을 기반으로 미래 날씨를 계산한다고 말했습니다.
기상위성구름영상은 태양동기궤도 기상위성구름 영상과 정지궤도 기상위성구름 영상으로 나눌 수 있다. 그러나 미국과 유럽을 제외하고 자체 개발한 위성을 이용해 이 두 종류의 구름 영상을 촬영할 수 있는 유일한 국가와 지역은 중국 뿐이다.
Zhao Jian에 따르면 Fengyun 시리즈 기상 위성 중 Fengyun-1 및 Fengyun-3 위성은 각각 우리나라의 1세대 및 2세대 태양 동기 궤도 기상 위성이며 고도는 약 500km입니다. 지상에서 1,000km까지 촬영된 구름 이미지는 태양 동기 궤도 기상 위성의 이미지입니다.
풍운 2호 위성과 최근 발사된 풍운 4호 위성은 각각 우리나라의 1세대 정지궤도 기상위성으로, 지상 약 36,000㎞ 상공에서 포착한 위성 구름 영상이다. 정지궤도 기상위성 구름 이미지입니다.
정지궤도 위성과 극궤도 위성 중 하나는 지구에 대해 정지 상태를 유지하고 다른 하나는 지구 주위를 회전합니다. 예를 들어, 풍운 2호, 풍운 3호 위성을 통한 우리나라 기상관측은 마치 고정경찰과 이동순찰경찰과 같습니다.
현재 사람들은 기본적으로 궤도에 있는 Fengyun 2호 E, F, G 위성에서 나오는 CCTV 일기예보 위성 구름 이미지를 봅니다. Zhang Zhiqing은 Fengyun 4호 위성이 공식적으로 가동된 후 점차적으로 Fengyun 2호 위성을 교체하여 보다 적시에 고정밀 관측 데이터를 제공하고 일기예보의 정확성을 더욱 향상시킬 것이라고 말했습니다.
중앙기상청 수석 예보관이자 Fengyun 4호 위성 응용 분야 수석 전문가인 Xu Yinglong은 영상과 수직 관찰의 조합은 엑스레이뿐만 아니라 CT도 촬영하는 의사와 같다고 말했습니다. 계층적 슬라이스 데이터를 통해 상태를 더욱 정확하게 판단할 수 있습니다.
이것은 혁명적인 도약이다”라며 “풍운 4호 위성은 일기예보의 정확성을 높이는 중요한 도구라고 할 수 있다”고 말했다.
공식 성명에 따르면 풍운 위성의 개발로 우리나라 현재 일기예보의 정확도가 1970년대 약 50%에서 현재 90%로 높아졌다. Fengyun-4의 성공적인 발사는 이 정확도를 더욱 향상시킬 것입니다.
Fengyun 4호 기상위성 발사의 의의
Xichang에서 Fengyun 4호 기상위성이 성공적으로 발사되면 일기예보의 정확성이 크게 향상될 것입니다
미래 일기예보
위성중장비를 이용하면 우리 나라의 일기예보 수준은 얼마나 향상될 수 있으며, 국제 선진국과 비교하면 어떨까?
이 질문은 어렵지 않습니다. 답변. 실제로 현대 일기예보는 기상관측, 자료수집, 종합분석, 예보상담, 예보상품 출시 등 5개 링크로 구성되어 있다.
그 중 기상관측은 지상관측, 우주기반관측, 우주기반관측 3가지로 구분된다. 기상위성은 우주 기반 관측 중 하나일 뿐입니다. 전문가들은 기상위성 관측 능력이 향상되면 기상예보 능력도 향상될 것으로 보고 있지만, 어느 정도 향상될 수 있는지, 유럽이나 미국과 비교할 수 있는지는 아직 판단할 필요가 있다. 종합적으로 고려됩니다.
결국 기상예보 기술의 현대화를 이끈 것은 결국 수치예보의 탄생이었다. 소위 수치예보란 대기운동 방정식을 사용해 전 세계 다양한 고도의 기상요소 값을 시간순으로 계산하기 위해 구축한 수치모델이다.
안타깝게도 중국 공정원 학자 딩이후이(Ding Yihui)에 따르면 중국의 수치예측은 유럽센터나 미국보다 늦게 시작돼 선천적 조건이 불리하다.
수치모델에는 수많은 미분방정식과 엄청난 양의 계산이 필요하며 일반적으로 슈퍼컴퓨터를 사용하여 완료됩니다. 이런 점에서 중국이 따라잡고 있다. 얼마 전 중국 과학자들은 이 분야의 노력으로 2016년 고성능 컴퓨팅 애플리케이션 부문 최고상인 고든 벨상(Gordon Bell Award)을 수상하기도 했다.
컴퓨터가 사람을 완전히 대체할 수는 없다. 데이터 수집과 종합 분석 이후에도 예측 협의가 필요하다. 이때 예측자는 의견을 표명하고 종합적인 분석을 거쳐 발전과 변화에 대한 최종 예측을 해야 한다. 결론적으로 미래의 날씨. 이런 점에서 중국에는 뛰어난 예측력이 부족하지만 선진국에 비하면 여전히 부족하다.
하나님의 생각을 더 정확하게 '추측'하는 것은 쉽지 않습니다. 앞으로의 길은 멀고 험난할 것입니다. 오늘의 Fengyun No.4는 앞으로의 새로운 시작을 지켜보겠습니다.