杨磊
- 作品数：14 被引量：33H指数：4
- 供职机构：中国气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 基于相控阵雷达的东北冷涡背景下γ中尺度涡旋对合并型弓状回波的影响研究
- 2025年
- 针对2023年7月6日辽宁雷暴大风过程,利用X波段相控阵雷达等资料,分析了东北冷涡背景下γ中尺度涡旋(MV)对合并型弓形回波形成雷暴大风的影响机制。结果表明:辽宁境内的雷暴大风区位于东北冷涡的东南象限,该区域受低空切变线和低空急流的共同影响,具有极端的850 hPa与500 hPa温度差等有利于雷暴大风发生的环境条件;夜间近地面相对湿度接近70%,不利于形成强冷池,飑线没有弓状特征,造成的大风较为分散。随后飑线和孤立风暴合并,在合并高度处生成浅薄的MV,后侧入流急流(RIJ)的强度有所减弱;MV附近产生的微下击暴流导致了较强的冷池效应,在冷池边缘上升气流与风暴原始上升气流的共同拉伸作用下,MV的旋转加强且垂直向上伸展。MV上空形成Z_(DR)柱,表征此处存在强上升气流,尽管MV处风暴出现弓状特征,但是MV下方仍没有出现雷暴大风;随着MV旋转强度减弱后,风暴内的降水粒子在尺度和浓度上均出现快速减小的现象,降水蒸发作用导致地面出现更强的冷池,与此同时,MV下方的RIJ快速发展,导致MV下方强冷池和RIJ处集中出现雷暴大风。地面强风并非由MV发展增强造成的,而是RIJ向下发展与水凝物蒸发共同作用的结果。
- 杨雪杨磊杨磊平凡曹世腾王改利
- 关键词：雷暴大风东北冷涡相控阵雷达
- 风云四号卫星轨道运动补偿算法建模与仿真分析
- 2024年
- 中国第二代静止气象卫星风云四号(Fengyun-4,FY-4)是首次采用三轴稳定方式的高轨气象卫星系列,可以连续稳定高时间分辨率地对地球全圆盘观测。为了保证成像精度和稳定性,必须对载荷指向进行实时的轨道运动补偿(orbit motion compensation,OMC)、姿态运动补偿和热形变补偿来弥补卫星轨道漂移、姿态运动和热形变对卫星载荷指向偏差的影响。轨道漂移使像元周期性地偏离标称位置,星地一体化图像导航定位与配准系统(navigation and registration system,NRS)首先需要对载荷机械扫描角进行OMC来将视线引导至预期目标。为此,介绍了OMC算法原理,针对FY-4小视场类载荷辐射成像仪给出了其几何指向模型并生成了标称网格;重点推导了FY-4轨道坐标系、瞬时东南系和东南系3种姿态参考基准下的OMC转换模型,给出了定义法和旋转法两种轨道系与地固系的转换方法。利用在轨数据进行地面仿真计算,结果表明,两种转换方法对OMC精度的影响差异平均约为-1.1μrad。为提升NRS系统计算效率,以轨道坐标系和东南系作为OMC基准时宜采用定义法,以瞬时东南系作为基准时宜采用旋转法。针对FY-4B大视场载荷快速成像仪,仿真分析了长线列探测器边缘与主光轴的补偿误差。结果表明,当卫星偏离标称位置0.1°时,2048×1维长线列探测器在250 m分辨率下,南北OMC高纬误差和低纬误差最大可达到8.2像元和8.3像元,两个扫描行的配准误差最大可达到11.6像元。
- 王嘉琛王静王静刘成保商建杨磊曹赟
- 关键词：OMC
- FY-4卫星高光谱大气探测驻留控制与定位精度分析
- 2024年
- 静止轨道干涉式大气垂直探测仪装载在中国新一代静止轨道气象卫星风云四号上,是世界上第一个运行在静止轨道上的高光谱垂直探测仪器。在高光谱探测过程中,使“驻留”观测的目标保持高精度稳定是静止轨道高光谱红外大气探测的关键。风云四号卫星是我国高轨气象卫星首次采用三轴稳定姿态控制平台的卫星,这给探测仪的高精度定位带来很大挑战。高精度的观测计划稳定性需要卫星平台、姿态控制、有效载荷和地面系统共同完成,过程非常复杂。本文在介绍探测仪的探测原理和工作模式设计的基础上,对探测仪星地一体化定位的关键技术进行研究,并利用仪器在轨获得的实测数据对驻留控制精度与定位精度开展检验及分析。结果表明,探测仪达到了1/10像元的驻留控制精度与1像元的定位精度。
- 商建刘成保杨磊杨磊王静王静王田野韩昌佩韩昌佩王嘉琛耿同
- 关键词：三轴稳定静止轨道卫星
- 极轨气象卫星自动地标导航方法被引量：11
- 2009年
- 该文实现了一种极轨气象卫星的自动地标导航方法。地标导航能够纠正由于姿态而引起的定位误差。首先根据当前轨道遥感卫星图像中海洋、陆地、河流等地物特征能量的概率分布情况,利用全球模板,建立地标库,然后通过最大相关系数方法计算地标偏移量,从而获得姿态偏差,之后利用计算得到的姿态偏差对遥感卫星图像重新导航,获得地理定位结果。利用FY-1D扫描辐射计的遥感数据对方法进行检验,结果表明:该文所提出的自动地标导航方法可以有效纠正由姿态而引起的定位误差,达到像素级的定位精度。该方法能够突破传统地标导航方法需要丰富的遥感卫星历史资料的限制,拓展传统地标导航方法的适应范围。该方法已在我国2008年5月发射的新一代极轨气象卫星FY-3号上得到应用,并将在下一代静止轨道气象卫星FY-4号上进一步开发。
- 杨磊杨忠东
- 关键词：气象卫星地理定位
- 碳卫星载荷航空校飞试验飞行航线设计
- 2017年
- 介绍了碳卫星工作在主平面天底观测和主平面耀斑观测两种观测模式下飞机飞行试验中航线设计方法,充分考虑了由于太阳和飞机运动所引起的观测模式参数变化而引起的飞行航线设计变化,建立了航线设计模型,给出了航线设计准则、具体设计方案及设计结果。通过对比计算数据与实际校飞试验数据,对航线设计进行误差分析,验证了航线设计方法的有效性和精确性,所设计的航线满足试验要求。该方法同样适用于其他敏捷目标观测航线设计。
- 徐唯伟杨磊王倩王静蔺超贾树泽
- 关键词：飞行航线航线设计
- 静止气象卫星标称网格的计算方法及其在风云四号中的应用被引量：5
- 2018年
- 标称网格计算将地球给定区域投影变换成标称图像,是静止轨道卫星图像定位与配准的关键技术。分析了以风云四号(FY-4A)、Himawari-8、MTG、Electro-L等卫星为代表的气象卫星协调组(CGMS)规范和以GOES-R为代表的两种标称网格定义,对两种标称网格的计算过程进行了详细推导,并总结了CGMS规范和GOES-R标称网格的异同。结果表明,CGMS规范沿用了自旋卫星扫描成像方式,GOES-R标称网格基于"先南北后东西"双扫描镜高级基线成像仪(ABI)真实入射光路设计。两种标称网格都是在卫星空间直角坐标系中定义的,尽管计算方法不同,但可相互转换。进一步以FY-4A卫星观测数据为例,给出了由CGMS规范标称图像计算GOES-R标称图像的详细过程,变换后的图像与由GOES-R方式计算的海岸线套合得很好。FY-4A先进静止轨道成像仪的扫描角和步进角与GOES-R的相比,两者差分别为10-16μrad和10-17μrad数量级,表明GOES-R标称网格是从ABI的光机结构出发定义的。为方便用户使用,并保证与全球规范的一致性,FY-4AL1产品目前采用国际上普遍接受的CGMS LRIT/HRIT全球规范中定义的标准投影。
- 王静刘成保杨磊商建张志清
- 关键词：成像系统静止气象卫星
- 风云三号微波湿度计航空校飞辐射定标原理及数据分析被引量：3
- 2019年
- 风云三号微波湿度计是我国首次在轨定量应用于大气探测的星载被动微波辐射计,为验证载荷辐射性能,发射前于2007年9月至11月开展了航空校飞试验,历时2个月共转场青海湖、敦煌和云南普洱3个试验场,地面同步实施了辐射校正测量。在阐述星载微波大气探测载荷航空校飞辐射定标原理基础上,开展航空校飞数据分析,并与同步辐射校正测量结果进行了比对验证,结果表明风云三号微波湿度计初样产品探测结果符合设计指标要求。风云三号微波湿度计航空校飞试验为其资料在轨业务定量应用奠定了基础,其中航空校飞辐射定标模型支撑了后续风云三号卫星微波湿度计在轨业务定标。
- 谷松岩王振占卢乃锰杨忠东李靖张升伟杨磊吴雪宝
- 关键词：风云三号辐射定标
- 风云二号气象卫星图像自动几何精校正被引量：10
- 2011年
- 介绍了一种风云二号(FY-2)卫星图像自动几何精校正系统和方法。首先获得标称图坐标系下的二值化地标模板,然后通过Bayes后验概率,获得二值化FY-2待匹配图像;通过最大相关系数方法将地标模板与FY-2标称图进行匹配,获得地标偏移量;再通过质量控制获得匹配成功的地标对,实现自动的地标匹配。最后,应用DLT变换对FY-2图像进行几何精校正。大量的测试数据表明,该方法能够有效改进FY-2可见光通道图像定位精度。几何精校正后,可见光通道图像在南北方向上的定位精度提高了31.06%,东西方向上的定位精度提高了45.21%。分析指出FY-2可见光通道图像几何精校正前后,定位精度在星下点地方时正午前后均达到最佳状态,且南北方向上的定位精度优于东西方向上的精度。同时,统计分析结果表明,提出的方法成功率达到95.29%。
- 杨磊冯小虎郭强陆风张晓虎
- 关键词：风云二号几何精校正
- 风云静止气象卫星的图像导航和大气运动矢量(特邀)
- 2024年
- 本文介绍了风云静止气象卫星图像配准定位和大气运动矢量的算法。图像配准和定位统称图像导航,是图像观测的重要步骤。图像导航的数学模型须要在每一个观测瞬间,获得卫星的位置以及从卫星指向观测目标物的矢量。风云二号是自旋稳定卫星,它用图像上地球影像中心位置的时间序列求解卫星的姿态,并对图像进行定位。风云四号是三轴稳定卫星,存在影响卫星对地观测光路指向的因素。所以风云四号卫星的观测和图像定位,通过更加密切的星地协同操作实现。在连续的图像上追踪云的运动,获得大气运动矢量。大气运动矢量所在的高度,是用物理方法确定的。从密实云上行的辐射,主要来自云。把云的温度与数值预报模式中各个高度层面上的温度相匹配,得到云的高度。从半透明的薄云上行的辐射,一部分来自云体,其余部分来自云下的背景。云的半透明程度主要和云的密实程度有关,所以在窗区和半透明通道的卫星测值之间,存在线性相关关系。据此可以更加准确地计算出云的半透明程度,以及在云的高度上大气的温度。半透明云高度计算方法的改善,提高了大气运动矢量的精度。
- 许健民陆风杨磊张晓虎曹赟张其松商建
- 关键词：静止气象卫星图像配准图像定位
- 面向应急响应常态化的风云四号B星快速成像仪指挥控制系统被引量：1
- 2023年
- 面向多种灾害频发的应急观测任务,现有地面应用系统响应能力无法满足常态化的高时效性观测需求。为发挥风云四号B星(FY-4B)快速成像仪灵活、快速的载荷性能优势,通过设计应急响应与常规观测一致的观测模式及时间表,规划中国及全圆盘区域,建立智能决策观测任务的自动化星地指挥调度系统,在保证卫星安全前提下实现载荷应急观测快速部署,全业务流程响应平均不超过30 min。该系统有效减少频繁变更观测任务所引起的星地资源压力,保证遥感数据连贯性,已在汛期服务及各类灾害气象保障中发挥重要数据支撑作用。
- 康宁刘向科黄攀王静杨磊
- 关键词：常态化应急响应
