克服“一口气”的振动
摄影爱好者都知道，要拍摄出一幅精美的照片，不仅要对焦准确，还要保持相机的稳定，如今，功能强大的防抖技术也是各相机厂家的重要卖点。
风云四号正在进行相关试验测试
与此类似，卫星在轨道上观测地球，也要考虑振动对载荷的影响。卫星在轨运行期间，星上活动部件比如飞轮、制冷机等的正常工作，不可避免会给卫星带来细小的振动。风云四号卫星工程总师李卿说，“而风云四号配置的干涉式大气垂直探测仪，因其工作机制对外界微小振动干扰极其敏感，一个细小的振动哪怕只是在卫星边上吹一口气，就会导致产生无法甄别或消除的谱线，使得光谱性能退化。同时，振动也会造成探测仪以及辐射计扫描机构扫描控制精度下降，直接影响载荷的性能指标。”
根据对比，风云四号与美国前不久发射的GOES-R卫星和欧洲正在研制的MTG卫星在成像观测能力方面相当。“但美、欧由于技术、经费等方面的因素，把成像辐射计和干涉式垂直大气探测仪，分别装在两颗卫星上实现成像观测和垂直探测，以避免两台大型光学仪器运动部件带来的动力学干扰等技术问题，影响到图像中每个像素的配准和图像的定位精度。”李卿说。
“之所以能将这两种载荷同时装载到风云四号上，因为我们解决了卫星平台微振动测量和抑制等核心关键技术。”李卿透露，为了克服微振动影响，研制团队在对卫星10余个转动部件的振动特性与传递路径的分析、试验的基础上，提出了微振动测量与抑制的方法，并在工程上成功实现了振源隔振装置和有效载荷隔振装置的研制。“这相当于给单机坐上‘软沙发’，成功隔绝平台微小的振动影响，微振动抑制效率达到90%以上，为探测仪器的正常运转提供了良好力学环境。”
36000公里高空“明察秋毫”
为了提高天气预报的准确性，数值天气预报已成为当前制作日常天气预报的主要方法，而数值预报的前提是精确的大气观测参数，以为复杂的大气环境动力学方程提供初始条件。气象卫星又被叫做定量遥感卫星，除了获取云图外，更重要的功能就是获取准确的、定量化的大气和地表观测信息，为后续的应用提供服务。董瑶海打比方说，“当地面的温度有1℃的变化，气象卫星就要在36000公里的高空感测出来，提供科研人员进行分析。”
试验厂房内的风云四号侧面
针对越来越高的定量遥感需求，风云四号装载的多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪和闪电成像仪，在性能上比之前的卫星有大幅的提升。
卫星装载的多通道扫描成像辐射计拥有14个辐射成像通道，覆盖可见光、短波红外、中波红外和长波红外等波段，接近美国的GOSE-R的16通道，同时星上辐射定标精度达到1K、灵敏度0.1K。“举例来说，青海湖的温度是20℃，风云四号卫星可以做到对其温度的测量误差小于1℃，同时，当湖水温度变化0.1℃时，卫星就能够准确感知出来。”董瑶海表示，此外还可以通过不同光谱通道的观测，对全国植被覆盖、粮食亩产等做出预估，经济社会效益巨大。
卫星装载的干涉式大气垂直探测仪，其光谱探测通道达到1700个，光谱分辨率0.625cm-1，可在垂直方向上对大气结构实现高精度定量探测。“相当于对大气进行CT扫描，这也是国际上静止轨道气象卫星的首次装载，获取的高光谱大气数据，可进一步提高天气预报的准确性。”周徐斌说。
