地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星

地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星民用靜止軌道氣象系列衛(wèi)星01設備介紹數據傳輸性能參數軍事用途目錄03020405發(fā)射歷史未來發(fā)展故障情況及對策目錄0706基本信息地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星是美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）與美國國家航空航天局（NASA）共同發(fā)展的民用靜止軌道氣象系列衛(wèi)星。美國第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星系列。英文縮寫為GOES。這個衛(wèi)星系列的第一顆衛(wèi)星GOES-1在1975年10月16日發(fā)射，到1982年發(fā)射了6顆。此系列計劃應用到1985年。地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星系列是世界氣象組織從1978年開始的全球大氣研究計劃第一期全球試驗的重要氣象觀測工具。設備介紹設備介紹衛(wèi)星外形是一個圓柱體，高2.6米，直徑1.9米，重294千克，工作壽命3年）。衛(wèi)星采用地球靜止衛(wèi)星軌道，位置保持精度：南北向優(yōu)于1°，東西向優(yōu)于0.5°。衛(wèi)星靠自旋穩(wěn)定，自旋速率為100轉/分。衛(wèi)星攜帶的氣象遙感器是可見光、紅外自旋掃描輻射計（VISSR）。儀器的望遠鏡口徑為0.4米，兩個波段為0.55～0.75微米（可見光）和10.5～12.5微米（紅外），星下點分辨率分別為0.9和9千米。它拍攝的云圖一幀有1820條掃描線，每幀的掃描時間為20分鐘。對連續(xù)觀測4幀以上的云圖進行數據處理可獲得風速和風向。測風速的精度優(yōu)于3米/秒，這是地球靜止軌道氣象衛(wèi)星的一個重要特點。性能參數性能參數GOES衛(wèi)星系統(tǒng)由部署在地球靜止軌道的2顆衛(wèi)星組成，分別為西經75°和西經135°，前者主要觀測美洲和大西洋大部，后者主要觀測北美和太平洋地區(qū)；兩個軌位衛(wèi)星聯合可以觀測從西經20°至東經165°的大部地區(qū)。另外，在軌備份衛(wèi)星部署在西經105°。第一代GOES衛(wèi)星的前3顆由菲戈-福特公司研制，帶有可見光紅外自旋掃描輻射計。后5顆由體斯空間通信衛(wèi)星公司研制，采用HS-371自旋穩(wěn)定平臺，攜帶了在“可見光紅外自旋掃描輻射計”基礎上改進的“可見光紅外自旋掃描輻射計大氣探測儀”，首次提供大氣濕度和溫度垂直探測數據。第二代GOES衛(wèi)星由勞拉空間系統(tǒng)公司研制，采用LS—1300平臺，穩(wěn)定方式從上一代的自旋穩(wěn)定轉變?yōu)槿S穩(wěn)定，有效載荷由美國國際**電報(ITT)公司研制。衛(wèi)星星體尺寸2m×2.1m×2.3m，展開后尺寸約26.9m×5.9m×4.9m衛(wèi)星發(fā)射質量2105kg。設計壽命7年．至少提供5年運行壽命，衛(wèi)星采用單太陽翼．為平衡太陽比壓在單太陽翼上產生的擾動力矩的影響．任衛(wèi)星一側一根17m長的桿頂端裝有一個圓錐形太陽帆，仵太陽翼翼端還帶有一個微調帆。衛(wèi)星壽命末期功率為1057W。GOES衛(wèi)星主要有效載荷包括：GOES成像儀、GOES探測儀、“空間環(huán)境監(jiān)測儀”、“靜止軌道搜索與救援載荷”、“數據采集系統(tǒng)”等。“空間環(huán)境監(jiān)測儀”由高能粒子探測器、商能質子和粒子探測器、磁強計和太陽X射線成像儀組成。數據傳輸數據傳輸儀器獲得的原始云圖數據以28兆比特/秒的速率傳送到地面，經數據處理后每3小時通過衛(wèi)星用1700兆赫頻率向各地廣播一次適用的云圖資料。這顆衛(wèi)星還攜有數據收集系統(tǒng)(DCS)，可以收集1萬個地面氣象站、海洋自動浮標和無人值守地區(qū)的自動氣象站所獲得的溫度、壓力、濕度等環(huán)境資料，它的工作頻率是401兆赫和468兆赫。衛(wèi)星還攜帶有測量太陽粒子（質子、α粒子和電子）的空間環(huán)境監(jiān)測器(SEM)。從此系列的第四顆衛(wèi)星開始，攜帶的氣象遙感器改為可見光、紅外自旋掃描輻射計的大氣探測儀（VAS）。這種儀器有1個可見光通道和12個紅外通道，除能拍攝云圖外，還通過15微米（CO2）波段探測大氣垂直溫度分布和3.7微米（H2O）波段探測不同高度的水汽含量分布，從而獲得大氣三維結構的氣象資料。探測大氣垂直溫度和水汽分布的星下點分辨率：晴朗地區(qū)為30千米，有云覆蓋的地區(qū)為60～100千米。這樣的分辨率已足以了解風暴的形成、發(fā)展和移動。

軍事用途軍事用途災害性天氣短期警報，如旋風、水災、風暴、雷暴和颶風等；霧、降水、雪覆蓋和冰蓋運動監(jiān)測。發(fā)射歷史發(fā)射歷史

故障情況及對策GOES—4GOES—1故障情況及對策GOES—1一、故障情況1975年10月16日，地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星l(GOES—1)發(fā)射升空。1976年1月8日開始工作，1977年退出工作，由GOES—2衛(wèi)星取替；為了取替模型星，又從1978年4月4日至7月13日重新啟動；為了取替GES—4，從1982年11月29日至1983年6月1日又啟動一次；為了取替GOES—5，在1984年8月23日到1985年2月3日第三次啟動工作。GOES—l在軌期間，成像儀器失效。二、故障原因GOES—l成像儀器失效的主要原因是由于編碼器的白熾燈燒毀造成的。白熾燈的作用是對所產生的氣象圖進行編碼，一般來說，編碼器的燈絲采用的是鎢金屬材料，燈過早燒毀是因為鎢本身有缺陷或者燈的密封有問題；另外，失效原因還有傳動部分的潤滑劑問題；一般，掃描鏡傳動部分使用濺射法在軸承表面蒸鍍上二硫化鉬潤滑劑。由于潤滑劑產生的沉積現象，結果造成潤滑劑分布不均，潤滑劑增厚的部分，電機電流增加，內部產生熱。由于熱效應，固定部分膨長，安裝在旋轉部位的編碼盤變窄，打亂了掃描鏡信號，進而停止工作。三、采取對策針對成像儀器編碼器白熾燈過早燒毀問題，曾采取低編碼器電壓，以延長工作壽命，但收效甚微。GOES—4一、故障情況1980年9月9日，地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星4(GOES—4)發(fā)射升空。1980年10月15日開始工作，1982年11月26日失效，工作壽命為2年1個月。工星在軌期間，成像儀器失效；可見光/紅外自旋掃描輻射計大氣探測器(VAS)前后22次停上工作；衛(wèi)星在工作期間發(fā)生過太陽電池陣輸出功率突然下降的故障。二、故障原因成像儀器失效的主要原因是由于電源中的印刷線路板出現開路故障造成的；可見光/紅外自旋掃描輻射計大氣探測器(VAS)22次停止工作是由于靜電放電現象造成的；太陽電池陣輸出功率突然下降是由于空間粒子輻射環(huán)境的影響造成的。太陽電池陣的電池片盡管有覆蓋層保護，但是由于粒子輻射劑量超過了設計時的預測值，結果會造成不同程度的損傷，從而使得輸出功率下降。未來發(fā)展未來發(fā)展GOES-3退役后進入墓地軌道，遠離其它地球靜止環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星。2010年以后，GOESN系列將取代第3代GOES。GOESN系列衛(wèi)星有效載荷設計要求如下：（1）可見光/紅外成像儀。其主成像儀主要用于區(qū)域掃描，有10個通道，可見光分辨率為0.5-1km，紅外分辨率為2-4km;輔助成像儀為地球全圓盤圖掃描，同時作為備份成像儀。（2）紅外垂直探測器。它有較高垂直分辨率，溫度的精度為1~1.5K,相對濕度的精度為15%。（3）空間環(huán)境監(jiān)測器。它有9個用于監(jiān)測太陽和空間環(huán)境的傳感器。（4）搜索和營救系統(tǒng)。（5）