前言
自20 世纪60 年代第一颗气象卫星在美国成功发射至今，卫星遥感探测技术得到了迅速发展，尤其是进入21 世纪以来，种类繁多的空间对地观测卫星数量呈现前所未有的增长态势，观测数据质量也在不断提高。其中，气象卫星的发展一枝独秀，构建了全球气象卫星综合观测体系，极大地丰富了气象观测的内容和范围，使大气探测技术和气象观测迈入崭新时代，突破了人类只能在地球表面观测底层大气的局限。大洋远处，沙漠腹地，现在都可以通过气象卫星实现高频次、空间均一的观测。气象卫星的出现极大地促进了大气科学的发展，在探测理论和技术、灾害性天气监测、临近天气分析和全球数值天气预报等方面发挥了巨大作用。目前，先进数值预报模式使用气象卫星观测资料的占比已经达到90%以上。
我国的气象卫星发展历史相较欧、美等发达国家要短，第一颗风云气象卫星：风云一号气象卫星A 星于1988 年9 月7 日成功发射，比发达国家晚了近20 年。但是，风云一号气象卫星A 星是我国第一颗民用对地观测卫星。
风云三号气象卫星是我国第二代极轨气象卫星。风云三号气象卫星工程由卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成。其中，卫星和运载火箭系统由中国航天科技集团公司八院负责研制生产，发射场和测控系统由总装备部直属部队负责建设和组织实施，地面应用系统由国家卫星气象中心负责研制建设和组织实施。
2008 年5 月27 日，风云三号气象卫星A 星在太原卫星发射中心成功发射，于2009 年1 月12 日投入使用。截至2017 年年底，我们已经成功发射了风云三号气象卫星A 星、B 星、C 星、D 星共4 颗卫星，在全球资料获取、天气监测分析、数值天气预报、大气环境监测、地表环境监测、地球射出辐射监测、空间天气监测等方面发挥了重要作用。风云三号气象卫星首次实现了我国极轨气象卫星上午星和下午星的双星组网观测，双星互为备份，保障了全球气象卫星数据的连续、可靠，全球数据的获取时效和气象灾害监测时效有明显提高。双星在轨长期、稳定运行，在天气预报、农林水利、航空、海洋、环境保护等方面提供了广泛的服务，在政府决策、防灾减灾、社会经济发展等方面发挥了显著作用。世界气象组织已将风云三号极轨气象卫星纳入世界气象卫星全球观测业务序列。
气象卫星地面应用系统是卫星工程五大系统之一，是其重要的组成部分，是连接卫星到最后数据产品用户之间的不可或缺的桥梁，是发挥气象卫星应用效益至关重要的核心。建设内容包括：星地链路，卫星地面站全球布局及其数据传输链路，卫星业务运行调度控制，数据地理定位、光谱定标、辐射定标预处理，观测物理变量信息产品生成及其质量检验，数据和信息产品用户服务等。
风云三号极轨气象卫星及其地面应用系统工程研制起点高、技术难度大等特点给研制工作带来了许多意想不到的困难。在时间紧、任务重、要求高的条件下，经过顽强拼搏，科技人员攻克了许多技术难题，取得了多项自主知识产权。工程的成功实施，使我国的极轨气象卫星业务得到了跨越式发展，实现了从单一遥感成像到地球环境综合探测、从光学遥感到微波遥感、从千米级分辨率到百米级分辨率、从国内接收到极地接收、从单星观测到双星组网观测的五大技术新突破，为中国气象业务发展，特别是数值预报业务发展提供了重要的探测手段和科学数据。
本书主要介绍了风云三号气象卫星地面应用系统概况、系统总体、分系统、与其他系统接口关系、大型试验，以及各阶段研制工作与流程等有关情况。
第1章 工程简介：介绍了地面应用系统的工程背景、任务来源、水平与作用、建设概况和应用成效等情况。
第2章 总体方案设计：介绍了地面应用系统的任务和目标，以及主要技术指标、组成、总体技术方案和工作流程等情况。
第3章 分系统设计：介绍了地面应用系统10 个分系统的基本情况、主要任务和功能、主要技术指标、组成和技术方案等。
第4章 地面应用系统的外部接口：介绍了地面应用系统与卫星、测控系统的接口关系。
第5章 大型试验：简要介绍了地面应用系统的新型遥感仪器航空校飞试验、星地对接试验、在轨测试试验、外场辐射定标试验等。
第6章 研制工作及技术流程：介绍了地面应用系统各阶段工作和流程，以及算法研制和原型软件开发阶段、软件工程化研发阶段、分系统集成和测试阶段、全系统联调联试阶段、全系统长期运行管理阶段的情况。
第7章 结束语：总结了风云三号气象卫星地面应用系统的特点。
本书是风云三号气象卫星地面应用系统众多建设者集体成果的总结，参与撰写人员参加了整个工程不同阶段的建设工作。编写工作力求体现综合性、系统性和实用性的特点，集中反映风云三号气象卫星地面应用系统工程研制过程的全貌，努力做到内容完整、结构合理、重点突出、简明扼要。本书可为负责工程组织管理、指挥协调的各级领导、机关提供参考，也可供相关工程技术和科研人员参考使用。由于涉及范围广、内容多，加之编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请广大读者批评、指正。
作 者
2020 年6 月