风云二号气象卫星云图 四十载风云岁月 铸造中国的静止气象卫星

李青

中国航天科技集团有限公司八院型号工程总设计师，历任风云二号气象卫星工程总设计师、风云四号气象卫星工程预研技术总负责人、总设计师。

在静止气象卫星业务工作了40年的李青感慨地说:“感谢中国气象局始终如一、全力支持中国自己的静止气象卫星发展，我们的航天人才在经历困难后，可能会和气象学家一起持之以恒。共同打造静止气象卫星和长期稳定可靠的气象卫星业务运营体系。”

李卿回忆，上世纪九十年代前，我国开展天气预报使用的是国外的卫星云图。那时，中央电视台天气预报节目播出的卫星动态云图画面必须标上日本“GMS”等标记。李卿从开始预研我国风云二号静止气象卫星就期盼未来卫星云图上标注的是“风云二号”。如今全球有115个国家和地区接收和应用中国静止气象卫星的云图资料。2018年6月10日，习近平总书记在上海合作组织青岛峰会上表示：“中方愿用风云二号气象卫星为各方提供气象服务。”为贯彻落实习近平总书记重要指示精神，我国把风云二号H星向西漂移定点至东经79度赤道上空，帮助“一带一路”沿线国家接收和应用风云二号气象卫星云图资料。

40年来，像李青这样的中国航天员，用顽强的战斗精神诠释了为国铸星的责任和担当。

面对挫折困难，不忘坚守造星梦想

1994年4月2日10时50分，时任风云二号气象卫星工程副总设计师的李庆在发射场无线测试室发出“模拟发射前2小时准备”的口令。他站在光谱仪前，看着净化室里等待跃迁的卫星，低着头盯着卫星转发器的下行光谱。

突然，一声巨响从厂房大厅透过玻璃观测窗传来。李卿抬头一看，固体远地点发动机被意外点燃了，一人多高的黑色浓烟夹着血红的火光潮水般地向他涌来。迎面而来的巨大冲击波，瞬间震碎了观测窗玻璃，将他掀倒在地。厂房的供电中断了，黑暗的测试间内弥漫着呛人的烟味。靠着逃生的本能反应，他艰难地退向身后一扇锁着的门，击碎了门上的玻璃，才脱离危险。

这次意外事故后，在中国航天科技集团的组织安排下，大家查找厂房地面和墙上撞击的残痕、星上设备的残骸，回想事故发生的全过程，收集点点滴滴的信息；请来了材料分析、消防系统、无水肼燃料和固体燃料等方面的专家，进行各种试验。4个月后，卫星起火点燃发动机、卫星离地后运动轨迹的原因终于查清。事故启示以及后续制定的一系列措施，成为航天事业一笔极为宝贵的财富。

事故发生后，在中国航天科技集团公司的组织安排下，大家搜寻了工厂地面和墙壁上的残留痕迹以及卫星上的设备残骸，回忆了事故发生的全过程，收集了一点一滴的信息；邀请材料分析、消防系统、无水肼燃料和固体燃料方面的专家进行各种试验。4个月后，卫星起火点燃发动机的原因和卫星离开地面后的轨迹终于被发现。事故的揭露和一系列后续措施已经成为航空航天工业极其宝贵的财富。

▲李庆在风云二号开发现场

调整好心态后，他们又全力投入到下一颗星的研制中。为了保证卫星研制的安全性，分析可能存在的风险，每一个人都反复检查设计中可能存在的问题。如远地点发动机点火电路和二次分离方案，既要保证点火顺利和卫星与远地点发动机的可靠分离，又要规避所有可能的误点火和误分离因素。在完成设计后的审查中，中国科学院院士、“两弹一星”元勋任新民说：“这样的设计已无可挑剔了。”

风云二号01的两颗试验卫星A和B在正常运行10个月和8个月后发射成功，发射失败。一颗卫星出现了定向天线旋转和锁定的故障。李青和相关人员在-40℃的冷库中测量了天线组件与防转电机之间连接法兰的变形情况，找出了在轨故障的深层机理和原因。b卫星存在转发器下行功率逐渐下降的故障。李青负责研发单元，和子系统开发人员一起分析原因，设计了几个测试，逐一排查故障。经过20多天的努力，终于找到了原因和机理。正是这种锲而不舍、勇于探索的精神，保证了后续风云二号商业星的可靠稳定运行。

在风云二号气象卫星研制过程中，中国气象局给研制队伍提供了最大的支持和鼓励。当时，中国气象局有条件向国外购买一颗卫星，但他们为了中国航天事业的发展和核心技术的自主可控，在关键时刻全力支持风云二号气象卫星的研制。

追求完美打造高可靠性长寿命气象卫星

在原国防科工委、中国气象局和中国航天科技集团的全力支持下，型号“两总”决定风云二号C星按02批业务星研制总要求进行研制。任务明确后，总体和分系统的研制人员深刻总结了试验星研制中存在的问题。“两总”和国家卫星气象中心领导一起深入分析，在加强型号和技术状态管理、提高总体管控能力、吃透技术等方面统一认识。

▲李庆在风云二号开发现场

李卿回忆说，研制团队编制了一系列风云二号C星管理文件，他亲自编写了卫星技术状态管理办法，强化总体技术抓总和管理能力，规定分系统出现质量问题须及时上报总体，强化各级岗位责任制依法管理。管理文件在设计师中人手一册，李卿结合A、B星的质量问题面向总体和各单位研制人员进行解读。

在技术状态管理中，明确了从主管设计师到总工程师的职责；规定了必须完成的可靠性验证试验项目；要求卫星出厂前开机测试和老化时间必须超过1000小时，以便尽早暴露早期故障症状。

在C星的研制过程中，总体和分系统各级设计师团结一心，遵守各项管理规定成了大家的自觉行动。

2004年10月19日，风云二号首颗商业星C成功发射，并于2005年7月正式交付中国气象局。C卫星的成功运行，标志着我国静止气象卫星从试验进入了运行阶段。2006年12月，风云二号D星发射成功，实现了C星、D星在轨备份，双星组网运行。世界气象组织正式将风云二号卫星列为世界气象组织全球观测业务系统的重要业务星。2007年，“风云二号C业务静止气象卫星及地面应用系统”获国家科技进步奖一等奖。

自2007年5月开始，气象部门和中国航天科技集团第八研究院共同研究在汛期两星错时加密观测的运行模式。由原来单星每天获取28幅云图，到双星每天获取48幅全球云图，以及对北半球获取96幅云图，时间分辨率由过去的1小时缩短到15分钟。2008年12月，风云二号E星成功发射，E星交付用户后接替C星，与D星组网观测。我国静止气象卫星史上首次进行两星位置交换，李卿牵头负责现场技术保障，实现了两星不丢一幅云图的无缝隙业务接替。

C卫星转移后，李庆建议国家卫星气象中心尽快研究区域云图位置，C卫星观测区域云图。国家卫星气象中心在解决了区域云图定位技术后，实现了单颗卫星每6分钟可获取一幅区域云图，每天可获取240幅区域云图。这些创新的工作模式大大提高了短临天气的预报能力，以及台风的动态跟踪和登陆位置预报的准确性。

正是航天人与气象人的不懈努力，把风云二号卫星的功能性能发挥到了极致。时任中国航天科技集团公司总经理马兴瑞在一次会议上说：“最近我到广东出差，省领导高兴地对我讲，自从有了风云二号卫星，广东再也没有漏掉过一个台风的预报。”现如今，风云二号E、F、G、H星在轨日夜不断地监视着我国的天气变化，为国民经济建设和人民大众“站岗放哨”。

▲李青工作照

李卿介绍，为了满足气象部门的需求，风云二号卫星研制队伍始终把提高云图成像质量作为改进的重要目标之一，特别是在扫描辐射计的杂散光抑制、光谱范围限定和卫星运行的稳定性方面，不断对每颗星进行改进。正是靠着这种精益求精的作风，把风云二号打造成了精品卫星。

2002年起，在原国防科工委和中国气象局的统筹安排下，李庆带领静止气象卫星研究团队，启动了我国新一代静止气象卫星风云四号的需求论证工作，并提前开展了关键技术研究和卫星方案论证。作为风云四号卫星预研的首席技术官，李庆带领团队与国家卫星气象中心紧密合作，经过充分的方案论证和技术攻关，力争将我国新一代风云四号卫星建成世界上最先进的静止气象卫星。

风云二号静止气象卫星及其研制队伍经受了生死考验、血泪洗礼，经历了孤独与寂寞、荣辱与坎坷，他们将“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的精神演绎得淋漓尽致，他们锲而不舍、百折不挠，精益求精打造风云二号卫星，创新驱动研制风云四号卫星，让它们成为我国国民经济建设和人民生活须臾不可离的卫星，李卿正是其中的重要一员。

中国气象报出品

本文作者：中国气象报通讯员 苑轩

图片来源:中国航天科技集团第八医院

原标题：《四十载风云岁月 铸造中国的静止气象卫星——记风云二号、四号气象卫星工程总设计师李卿》