風云三號氣象衛星是為了滿足中國天氣預報、氣候預測和環境監測等方面的迫切需求建設的第二代極軌氣象衛星，其能夠獲取全球、全天候、三維、定量、多光譜的大氣、地表和海表特性參數。風云三號氣象衛星主要承擔著為天氣預報提供氣象參數、監測生態環境變化，為航空、航海、農業等領域提供全球及區域的氣象信息等任務。
風云三號氣象衛星研制和生產分為四個批次，01批共兩顆衛星；02批星對部分遙感儀器作增加、更換和性能改進，共發射兩顆衛星；03批衛星包含四顆衛星；04批衛星包含兩顆衛星，按照一顆晨昏軌道衛星和一顆傾斜軌道降水測量衛星布局安排。1994年，風云三號氣象衛星列入國家“九五”型號發展規劃，平臺和儀器研制啟動。2000年9月，風云三號氣象衛星正式立項。2004年，被評價為“工程技術復雜、工程量大”的地面系統批復立項，董超華被任命為總師，負責地面系統設計和建設的任務。2008年5月27日，中國新一代極軌氣象衛星風云三號01星在太原衛星發射中心發射。2013年9月23日，“風云三號”C星發射入軌后，“風云三號”實現三星組網，觀測數據更新頻率由12小時縮短為6小時。2014年10月，由陜西省氣象局農業遙感信息中心和西安市氣象局建設的風云三號衛星地面接收系統通過論證。2021年7月5日，長征四號丙運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，把風云三號E星送入預定軌道。風云三號E星是風云衛星家族中的首顆黎明軌道氣象衛星。2023年8月3日11時47分，中國在酒泉衛星發射中心使用長征四號丙運載火箭，成功將風云三號06星發射升空，衛星順利進入預定軌道，該衛星為太陽同步上午軌道衛星，會接替在軌超期服役的風云三號C星，探測數據主要用于天氣預報、大氣化學和氣候變化監測業務及研究。2025年9月27日，中國在酒泉衛星發射中心使用長征四號丙運載火箭，成功將風云三號H星發射升空。
風云三號氣象衛星共搭載了4種類型（光學儀器、大氣探測儀器、微波成像儀器和大氣成分儀器）共10種探測儀器。相比于第一代極軌氣象衛星，風云三號氣象衛星較明顯的突破在于它實現了從二維遙感成像到三維綜合大氣探測，從單一的光學探測到紫外線、可見光、紅外線和微波的全譜段寬波譜探測，從公里級觀測提高到百米級觀測，從中國國內組網接收到全球組網接收等四大技術跨越。“風云三號”還是星載有效載荷數量、單機活動部件數量、氣象衛星觀測功能等方面的第一名。風云三號氣象衛星研制成功使中國在極軌氣象衛星領域更進一步縮小與美國、歐洲等發達國家的差距，接近或趕上其發展水平，增強中國參與國際合作和國際競爭的能力。
歷史沿革
建設背景
風云三號氣象衛星是列入國家“九五”型號研制計劃的中國第二代極軌氣象衛星，研制和生產分為四個批次，01批共兩顆衛星；02批星對部分遙感儀器作增加、更換和性能改進，共發射兩顆衛星；03批衛星包含四顆衛星；04批衛星包含兩顆衛星，按照一顆晨昏軌道衛星和一顆傾斜軌道降水測量衛星布局安排。
發展歷程
1994年，風云三號氣象衛星列入國家“九五”型號發展規劃，平臺和儀器研制啟動。2000年9月，風云三號氣象衛星正式立項，全部為中國自主研制，由上海航天技術研究院，中國科學院空間科學與應用研究中心、上海技術物理研究所、長春光學精密機械與物理研究所等單位集體攻關。2004年，被評價為“工程技術復雜、工程量大”的地面系統批復立項，董超華被任命為總師，負責地面系統設計和建設的任務。
2008年5月27日11時2分29秒，中國新一代極軌氣象衛星風云三號01星在太原衛星發射中心發射，長征四號運載火箭將衛星成功送入太空。風云三號01星發射成功，標志著中國氣象衛星和衛星氣象事業發展進入了新的歷史階段。2010年11月5日，“風云三號”B星成功發射。該次發射的第二顆“風云三號”衛星在衛星平臺、有效載荷配置上與第一顆衛星相比沒有重大變化，但是其性能要更加優越，尤其是紅外分光計、微波成像儀和紫外臭氧垂直探測儀的功效發揮上更加完善。2013年9月23日，“風云三號”C星發射入軌后，“風云三號”實現三星組網，觀測數據更新頻率由12小時縮短為6小時，大幅提高了中國氣象觀測和預報能力。2014年10月，由陜西省氣象局農業遙感信息中心和西安市氣象局建設的風云三號衛星地面接收系統通過論證。該接收系統具有對當前FY-3、NOAA、TERRA、NPP系列衛星多顆傳感器實時接收預處理功能，并且硬件部分可以滿足國產中高分辨率資源衛星數據接收需要。同時，在省氣象局建設衛星數據應用中心，軟件部分針對SMART在陜西省的本地化應用進行深度改造，對目前的應用分析、支撐發布平臺將按照陜西省市業務需求進行整合，在天氣領域利用FY3微波傳感器提供多種對流天氣參數、在氣候領域提供長時間序列衛星數據的統計分析濾波、FY3在環境領域增加霾污染事件監測、氣溶膠光學特性反演、PM10、PM2.5反演、大氣質量評價等功能。另據，通過此項目的實施將大大提升陜西省市兩級衛星遙感業務服務能力，對全省遙感業務、科研提供充足的數據和工具支持，同時也標志著陜西省氣象部門衛星遙感業務現代化取得重要進展。
2017年11月15日2時35分，中國在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭，成功將“風云三號Ｄ”氣象衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道。2021年7月5日7時28分，長征四號丙運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，把風云三號E星送入預定軌道。風云三號E星是風云衛星家族中的首顆黎明軌道氣象衛星（也稱晨昏軌道衛星），同時也是全球第一個在黎明軌道實現業務運行的太陽同步氣象衛星，入軌定點后，風云三號E星將與在軌的風云三號C星、D星組網，形成“黎明、上午、下午”三星組網的運行格局，實現全球觀測資料的100%覆蓋。
2022年6月，風云三號E星、風云四號B星及其地面應用系統已于6月1日轉入業務試運行，開始為全球用戶提供觀測數據和應用服務。2023年4月16日，中國首顆低軌道傾角軌道降水測量衛星——風云三號G星，搭乘長征四號乙遙五十一運載火箭，在酒泉衛星發射中心成功發射。這是繼美國、日本聯合發射專用降水測量衛星之后國際上第三顆發射的主動降水測量衛星，全球降水星家族首添“中國造”。自此，中國成為全球唯一同時業務運行晨昏、上午、下午和傾斜四條近地軌道氣象衛星的國家。2023年8月3日11時47分，中國在酒泉衛星發射中心使用長征四號丙運載火箭，成功將風云三號06星發射升空，衛星順利進入預定軌道。2025年9月27日3時28分，中國在酒泉衛星發射中心使用長征四號丙運載火箭，成功將風云三號H星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。
衛星組成
風云三號氣象衛星作為中國第二代極軌氣象衛星，共搭載了 4種類型（光學儀器、大氣探測儀器、微波成像儀器和大氣成分儀器）共10種探測儀器。主要的探測儀器有可見光、紅外掃描輻射計、紅外分光計、微波輻射計、中分辨率光譜成像儀、微波成像儀、紫外臭氧探測器、地球輻射收支探測器等，可實現全球、全天候、多光譜、三維、定量探測，獲取全球多種大氣、海表和陸地表面特性參數。
衛星狀態
技術參數
風云三號衛星是中國新一代太陽同步軌道氣象衛星。其質量為2298.5千克，采用三軸穩定姿態控制方式。它是瞄準國際先進技術水平而設計的衛星，技術含量高、系統復雜、研制難度大，是中國投資較大、功能較強的對地觀測衛星。風云三號衛星裝載了掃描輻射計、紅外分光計、微波溫度計、微波濕度計、中分辨率光譜成像儀、微波成像儀、紫外臭氧總量探測儀、紫外臭氧垂直探測儀、地球輻射探測儀、太陽輻射監測儀和空間環境監測儀等11臺有效載荷。
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探測儀器
風云三號01批星是瞄準國際先進技術水平而設計的衛星，技術含量高、系統復雜、研制難度大，是中國當時投資較大、功能最強的對地觀測衛星。風云三號02批衛星充分繼承了A/B星的成熟技術，核心遙感儀器技術狀態在原有基礎上進一步提升性能，實現了高時效的全球中高分辨率光學成像觀測能力。風云三號03批衛星在確保極軌氣象衛星全球成像和大氣垂直探測觀測業務的基礎上，側重數值天氣預報的應用目標，對天氣會商、熱帶氣旋和其它極端氣象災害預警、氣候監測、太陽和空間天氣觀測具有獨特優勢。
數據傳輸
風云三號氣象衛星數據傳輸采用3個信道。第一個是L波段實時數據（HRPT）傳輸信道，1698~1710MHz，碼速率為4.2Mbps（RS編碼后），作除中分辨率光譜成像儀以外的所有探測數據的實時傳輸，全球范圍內發送。第二個是X波段實時數據（MPT）傳輸信道，7750~7850MHz，碼速率為18.7Mbps（RS編碼后），進行中分辨率光譜成像儀數據的實時傳輸。第三個是X波段延時數據（DPT）傳輸信道，8025～8400MHz，碼速率為93Mbps（RS編碼后），進行星上存儲延時回放數據的傳輸。
在數據傳輸中，格式標準為CCSDS推薦的AOS標準，與美國和歐洲的下一代氣象衛星的數傳數據格式一致。星上存儲回放的數據分為兩類，一類為全球覆蓋，每天有白天和夜晚兩個時次，此類資料有除中分辨率成像光譜儀外所有探測器原分辨率的資料，包含掃描輻射計10通道1.1公里分辨率原始數據。另一類數據是地球任選地區的中分辨率光譜成像儀局地資料。
星載遙感器
FY-3（1批）氣象衛星載有8種遙感器，各有其獨特的作用，同時又能相互補充。
可見光紅外掃描輻射計
這一遙感器是由FY-1繼承下來的，仍具有10個通道，但對1個通道的光譜范圍作了調整，即將0.94μm通道調整為1.325～1.395μm。無論在FY-3還是在NOAA衛星中，掃描輻射計都是一個最重要的基本的探測器，用它的資料可生成各種云圖 、云參數、海面溫度、植被指數、射出長波輻射、積雪、海冰、氣溶膠、地面反照率等一系列產品，還可進行多種自然災害和生態環境監測。然而，NOAA衛星的掃描輻射計AVH RR只有5個通道，對于卷云和云的相態的判識、積雪和低云的判識等都有一定的困難，而這些參數對于天氣預報、氣候預測和軍事氣象等方面又是非常重要的，FY-1C/D和FY-3所增加的5個通道將主要用于這一方面問題的解決，同時可用于全球海洋水色監測。在可見光和近紅外波段，積雪和低云的反射率都很高，而其熱紅外通道的表面亮溫值也相差不大，因而很難區別。然而1.55～1.64μm通道對于積雪的反射率卻很低，用其很容易將積雪和低云區別。增加這一通道還有利于卷云判識和土壤溫度的監測。
1.325～1.395μm通道處于水汽吸收帶，在此通道水云的反射率大大降低，而冰云的反射率較高，這與1.55～1.64μm通道的狀況恰恰相反，因而對比此二通道反射率可進行卷云的判識，這是在FY-3中安排的一個新的通道。
紅外分光計和微波輻射計
FY-3上的紅外分光計和微波溫度探測輻射計與NOAA衛星上的紅外分光計HIRS和微波輻射計MSU在性能上很接近，主要用于探測大氣溫度和濕度廓線，還可以用以反演射出長波輻射、臭氧總含量、云量、云頂溫度和高度、洋面溫度、陸地表面溫度、冰雪覆蓋和降水率等。
NOAA衛星的HIRS有20個通道，FY-3的紅外分光計有26個通道，性能大體一致，所增加的6個通道中有5個通道中波長位于0.885μm、0.94μm、1.24μm、和1.64μm，可增強云相態、積雪、低層水汽、植被指數、氣溶膠的探測能力，還有一通道位于4.19μm，在CO2吸收帶，用于測量大氣CO2含量。FY-3的微波溫度探測輻射計有4個通道，性能與NOAA衛星中的MSU大體一致。FY-3中的微波濕度探測輻射計屬于新一代的微波遙感器，性能與NOAA-15中首次裝載的微波濕度計（AMSU-B）大體相當，技術先進，將大大增強水汽、云水含量和降水的探測能力，特別是將空間分辨率提高到15km左右，將能有效對臺風、暴雨等強對流天氣進行監測。
臭氧和地球輻射收支探測器
FY-3上的臭氧和地球輻射收支探測器與美國NOAA衛星等上的同類儀器在性能上基本相同，只是根據中國技術條件作了一些適應性修改。FY-3該組探測器共有4個，可同時探測臭氧含量的垂直分布和總量的空間分布，探測太陽輻射和寬窄兩種視場的地球輻射，因而對這兩個重要氣象參數的探測功能是很完整的。
微波成像儀
NOAA衛星中沒有裝載微波成像儀，而美國國防氣象衛星（DMSP）1987年起載有微波成像儀SSM/I，它在19.35、37.0、85.5GHz具有雙極化通道，在22.235GHz具有垂直極化通道。通過這些通道探測大氣和地球表面放射和反射的微波輻射，可反演出洋面風速、洋面溫度、土壤濕度、云中液態水含量、降水強度、水汽含量、海冰和積雪等氣象和地球物理學參數。FY-3的微波成像儀的性能與SSM/I比較接近，都是采用圓錐掃描，地面分辨率略高于SSM/I，主要區別是增加了10.65和150GHz雙極化通道（150GHz為試驗通道），因此增強了洋面風速、土壤濕度、洋面溫度、降水等的探測能力。
中分辨率成像光譜儀
中分辨率成像光譜儀是新的一代氣象和地球環境探測衛星中的一種主要遙感器，具有非常先進的技術，它在可見光、近紅外、短波紅外和熱紅外波段設幾十個通道，光譜分辨率大大提高，具有云、地表、海表和大氣多種參數的綜合探測能力。典型儀器是美國EOS中裝載的MODIS，它具有36個通道。在可見光至短波紅外波段有20個通道，其中兩個通道星下點分辨率具有250m，其中心波長與NOAA衛星中AVHRR的第1、2通道相當，另有5個通道星下點分辨率為500m，因而大大提高了對自然災害和生態環境的監測能力；在星下點分辨率1000m的通道中，有9個海洋水色通道，具有美國專用的海洋水色衛星中海洋水色探測儀Seaw ifs同樣的探測能力，它還有3個低層水汽探測通道，利用0.94μm水汽吸收帶對太陽光的吸收探測大氣低層水汽，此外還有1個中心波長在1.375μm的卷云探測通道。在熱紅外波段有16個通道主要用于陸地和海表溫度、云參數、大氣溫濕廓線、臭氧含量等的探測，具有NOAA衛星中掃描輻射計紅外通道的探測能力，同時還具有紅外分光計H IRS的一定的探測能力，然而卻將其空間分辨率由17km提高到1km。
FY-3（01批）的中分辨率成像光譜儀具有20個通道，其中19個處于可見光、近紅外和短波紅外波段，其通道的設置基本上與EOS中的MODIS一致，所不同的是減掉了1.240、1.375μm兩個通道，原因是前者探測器靈敏度太低，后者因為在掃描輻射計中已具有此通道，同時增加了一個0.94μm水汽吸收帶通道。然而在熱紅外光譜區，MODIS的16個通道所具有的性能中國技術水平還難于達到，因此留在FY-3的02批衛星中再補上這一光譜區的通道，即分階段實現。為了使FY-3現在的中分辨率成像光譜儀加強對地表特性的監測能力，我們將250m空間分辨率的通道增加到5個，其中包含一個10.5～12.5μm熱紅外窗區通道，這也是一個特色。FY-3中分辨率成像光譜儀與MODIS還有一個差別是掃描范圍較大，具有±55.4°，和掃描輻射計一致。
衛星特點
風云三號氣象衛星是中國搭載遙感探測儀器最多的一顆對地遙感衛星，衛星創新性地采用了先進的綜合對地觀測衛星總體技術、高可靠衛星姿態控制技術、先進的定量遙感技術、天地一體化的數據采集工具與預處理技術、全球三維大氣高精度定量反演技術、數值天氣預報衛星資料同化應用技術和地球氣候系統衛星信息提取及應用等七項新技術，其整體探測能力和應用水平達到當今國際先進水平，具有以下優勢特點：
技術突破：相比于第一代極軌氣象衛星，“風云三號”較明顯的突破在于它實現了從二維遙感成像到三維綜合大氣探測，風云三號氣象衛星屬中國第二代極軌氣象衛星系列，在遙感能力上實現了從單一遙感成像到地球環境綜合探測、從光學遙感到微波遙感、從公里級分辨率到百米級分辨率、從中國國內接收到極地接收的四大技術突破。風云三號衛星上攜帶有先進的微波探測儀器和紅外垂直探測儀，不僅可以了解云和大氣的表面特性，而且可以了解大氣溫度、濕度的垂直結構分布，能監測到臭氧、氣溶膠光學厚度等數據。
星載有效載荷數量第一：風云三號氣象衛星采用新型衛星平臺，裝載著11臺高性能的有效載荷探測儀器，在中國國內衛星上是首次。
單機活動部件數量第一：風云三號氣象衛星的20臺單機有活動部件35個，是中國國內衛星活動部件最多的。
氣象衛星觀測功能第一：風云三號氣象衛星的遙感儀器觀測譜段從真空紫外線、紫外線、可見光線、紅外線一直到微波頻段樣樣齊全，既有光學遙感，又有微波遙感，能實現全天候、全天時、多光譜、三維、定量探測，與歐美新一代氣象衛星處于同一發展水平。
主要任務
風云三號氣象衛星承擔著四項任務：為天氣預報，特別是為中期數值天氣預報提供全球的大氣溫、濕廓線以及云、地表輻射等氣象參數；監測大范圍氣象及其 衍生自然災害和生態環境變化；監測全球環境變化，為研究全球氣候變化規律，氣候診斷和預測提供地球物理學參數；為航空、航海、農業、林業、海洋、水文等國民經濟多領域提供全球及區域的氣象信息。
搭載火箭
應用領域
風云三號氣象衛星的應用目的包括四個方面：
1、為中期數值天氣預報提供全球均勻分辨率的氣象參數。
2、研究全球變化包括氣候變化規律，為氣候預測提供各種氣象及地球物理參數。
3、監測大范圍自然災害和地表生態環境。
4、為各種專業活動（航空、航海等）提供全球任一地區的氣象信息，為軍事氣象保障服務。
影響意義
風云三號氣象衛星研制成功使中國在極軌氣象衛星領域更進一步縮小與美國、歐洲等發達國家的差距，接近或趕上其發展水平，增強中國參與國際合作和國際競爭的能力。
在突破了衛星紫外光譜定標技術、克服儀器觀測對掃描角的依賴性后，“風云三號”臭氧產品的定量精度已達國際先進水平，被世界氣象組織（WMO）接納作為全球臭氧公報的主要衛星數據來源，每天通過WMO下屬數據網站向全球用戶提供信息。“風云三號”A 星、B星、C星的微波儀器數據精度得到了持續提升，已與歐美先進國家相當。
相關評價
風云三號（FY-3）氣象衛星是中國的第二代極軌氣象衛星，它是在FY-1氣象衛星技術基礎上的發展和提高，在功能和技術上向前跨進了一大步，具有質的變化。（國家衛星氣象中心評）
應用實例
2008年，奧運會帆船比賽開始之前，青島市海域發生比較嚴重的滸苔現象。“風云三號”A星快速捕捉到這一情況，同時還發現滸苔是從東海沿著洋流向北漂到青島近海海域的。決策部門根據氣象部門提供的滸苔漂流路徑信息，及時采取措施，比賽得以順利進行。
2014年，“風云三號”C星正式列為中方憲章值班衛星，為國際減災活動提供了更多的數據支撐。當年1月，在“雪龍”號救援過程中，“風云三號”每天監測南極洲天氣及海冰情況，為救援工作提供了多項數據支持與決策服務。
2017年8月，針對第13號臺風天鴿，國家衛星氣象中心利用“風云三號”微波濕度計等相關產品對臺風發展、強度變化、移動路徑進行綜合監測分析。8月8日21時19分，四川省九寨溝縣發生7.0級地震。國家衛星氣象中心立刻啟動應急衛星遙感數據服務響應，在當晚12時，將“風云三號”衛星過境數據及時傳向四川省氣象局。2017年汛期，大西洋颶風接二連三，“哈維”“厄瑪”等“組團”肆虐，多米尼加共和國應急減災部門為了應對颶風“厄瑪” ，啟動空間與重大災害國際憲章（CHARTER）機制，國家衛星氣象中心第一時間提供了“風云三號”衛星數據，同時還運用了多源衛星遙感技術，通過分析“風云三號”衛星數據以及三維大氣分析產品等資料，對颶風的強度變化以及登陸后造成的洪災和內澇進行全方位、多角度的綜合監測分析。
參考資料 >
2008年5月27日 風云三號氣象衛星發射成功.國際科技創新中心.2025-09-28
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厲害了!我國成功發射“風云三號D”氣象衛星.青報網.2025-09-28
那人 那地 那顆星——記風云三號地面系統首任總師董超華.澎湃新聞.2025-10-03
自主研發八年攻關 風云三號衛星世界領先.荊州市科學技術局.2025-09-28
洞察風雨變幻 遙知天下“冷暖”.中國氣象局.2025-09-28
陜西:風云三號衛星接收系統建設項目啟動.中國氣象局.2025-09-29
全球首顆!晨昏軌道有了我國風云衛星.環球網國內.2025-09-29
第100次發射！長征四號系列運載火箭成功發射風云三號06星.今日頭條.2025-09-29
風云三號06星成功發射，將有效提高天氣預報精度和時效.今日頭條.2025-10-03
我國成功發射風云三號H星.今日頭條.2025-09-29
風云三號衛星.中國政府網.2025-09-28
我國成功發射第二顆“風云三號”氣象衛星.中國氣象局.2025-09-29
兩顆風云新星投入業務試運行.今日頭條-人民網.2022-06-06
喜報！風云三號G星成功發射！全球降水星家族首添“中國造”！.中國氣象局-今日頭條.2023-04-16
風云氣象衛星——守望地球25年.中國氣象局.2025-09-28
我國氣象衛星服務全球防災減災.中國氣象局.2025-09-29