日前，我国新一代静止气象卫星风云四号A星完成了一件大事：“风四”制造的首批图像新鲜出炉。从风云“流水线”前端的黑白照片变身眉眼清晰的彩色美图，再到各种服务类产品，风云四号卫星的主要探测功能得到了全面验证，综合探测能力达到了国际领先水平。这些美图是如何诞生的呢？又如何变身服务产品？《经济日报》记者带您一起走进国家卫星气象中心北京气象卫星地面站，一探究竟。

精准控制：每天5000次问候

风云四号A星是我国首颗静止轨道上三轴稳定的定量遥感卫星，所搭载的4种观测仪器已全部开机，在轨测试，卫星工作状态良好。

经地面应用系统调试处理，我国已成功获取全部观测数据。首批数据的准确回传，需要地面站实现对卫星的精准控制。风云四号地面应用系统副总师郭强告诉记者，“由于卫星对指令的存储能力有限，地面系统需要与卫星做实时的任务和指令交互，即风云四号每一个观测动作都是在地面系统精确控制下完成的”。

“地面系统每天对卫星发送的业务化指令可达5000条以上，第一代静止轨道气象卫星每天的指令数量仅有100多条。目前，这5000多条业务化指令都已经实现了自动发送。”国家卫星气象中心北京气象卫星地面站站长郎宏山说。

不过，自动化业务并不能完全代替人工操作。在控制室，技术人员每天都要盯着传输数据，以应对各种突发状况。在一些特殊时期，比如“地影期”，就需要人为发出操作指令。

“每年春秋季有45天左右，太阳会被地球遮挡，影响卫星获得能量。最长一天内，将有72分钟照不到太阳，如果不及时调整，卫星就会严重失温，甚至影响到卫星安全。”郭强说。因此，如果卫星遭遇“地影期”，地面站的工作人员就要提前考虑，给卫星发送指令，利用自带的蓄电池为卫星预热“保温”。

稳定接收：秘密快到“碗”里来

在国家卫星气象中心北京气象卫星地面站，一口口“大碗”整齐划一，面朝西南矗立着，它们是风云四号的接收天线。天线的罩子部分包裹着一层特殊材料，正是有了这个“头巾”，雪天里，这些天线能够启动加热装置，为自己除雪，确保接收数据的准确性和连贯性。

通过这些专属接收天线，遨游天际的海量数据回到地面，坐上早已经过反复测试的“加工流水线”，开启变身之旅。

身为静止气象卫星的天线，需要时刻面向身处赤道上空35800公里处的卫星。因此，通过北京与赤道相对位置的判断，这些天线要时刻面朝西南方向接收数据。实际上，每个天线的方向都需要精密判断。

知道卫星在哪儿，才能对准卫星。定位卫星，需要对其位置做出预报。在北京气象卫星地面站，有特别设置的风云四号卫星测距天线。这些测距天线堪称数据接收天线的“迷你”版，能从地面发射无线电信号，测定卫星距离。通过将北京站、广州站、佳木斯站等地面站测量的距离整合分析，得到的空间位置预报结论，误差范围只有40米左右。

风云四号卫星接收天线自重约120吨，这个庞然大物在调整时，如何做到令行禁止？地下埋伏着“玄机”。郎宏山告诉记者，“这些天线下面设置有31根直径80厘米的柱子，直接打到地下20米深的岩层，这可比楼房地基深多了，在6级至7级大风天气里，这些天线都能正常工作”。

解码“翻译”：让图像“站起来”

“您在‘风四’上预订的打包数据已经抵达地球，请接收！”

超过1700GB的首批数据通过解压、拆分、提取，再经过定标、定位，整合形成一张以卫星为视角拍摄的地球灰白“CT图”。实际上，刚提取出来的原始数据看起来杂乱无章，除了专业人员的“火眼金睛”，使用者无法分辨出有效信息。

想要让原始数据进阶成为“一级数据”，必须要作数据预处理。“这主要是完成定位和定标两项工作。前者是告诉用户观测目标在哪里，后者则是告诉用户来自于目标的辐射。在红外波段，辐射则主要由目标的温度等信息决定。”郭强说。

一张灰白色的地球图像中，蕴藏着丰富的温度数据。让一张图像“站起来”，表示出不同位置的不同温度，就是技术人员要解决的问题。他们把不同灰度“翻译”为不同温度，这是对卫星数据作定量化应用中最重要的一步。

“就像利用显微镜观看一片平整的叶子，简单的灰白图像下，覆盖的是卫星高精度仪器观测的精细化数据。每个细节对应的温度不同，所对应的温度也会发生改变，需要准确实时调整，确保卫星数据的定标精度。目前，风云四号在海面温度、云顶温度方面的定标误差已经非常小，可以控制在正负0.5℃之间。”郭强说。（文/杜 芳）