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關於衛星任務

福爾摩沙衛星一號

簡介

福爾摩沙衛星一號為一枚低軌道的科學實驗衛星,於1999年1月27日發射升空後,進入與赤道傾斜35度、距地球表面600公里的低軌道飛行,約97分鐘繞行地球一周,每日約六次對國內接收站傳輸所收集到的資料。主要的任務包括進行電離層電漿電動效應測量、海洋水色照相、及 Ka 頻段通訊實驗等三項科學實驗,利用衛星每日收集到之酬載遙測資料,分送給國內的科學團隊及國內外研究機構人員以從事比對與資料分析應用等科學實驗。在電離層特性研究方面,了解台灣周圍上空的電離層結構,以提供影響無線電通訊的重要資訊;在海洋水色研究方面,提供海洋相關領域之量測與實驗資料,作為環境偵測、漁業、工商業及學術界實用及理論研究的根據;在 Ka 頻段通訊實驗方面,進行台灣地區 Ka 頻段低速率、高速率及雨衰減通訊實驗,並且進一步做安全通訊實驗,以增強我國通訊系統能力。

福爾摩沙衛星一號任務壽命為二年,設計壽命為四年,實際運轉則近五年半,於2004年6月17日,結束其任務,正式功成身退,為福爾摩沙衛星一號任務劃下句點。先後完成三項科學實驗任務,其成果已遠超過預期目標。回顧福爾摩沙衛星一號的發展歷程,幾乎等同我國太空科技篳路藍縷的發展史,由於福爾摩沙衛星一號計畫的順利推展,我國太空科技得以起飛,太空團隊得以建立,同時也奠定我國成功發射 福爾摩沙衛星二號及順利推展福爾摩沙衛星三號之基礎, 福爾摩沙衛星一號的功成身退,將為我國太空計畫留下歷史的見證。

「福爾摩沙衛星一號」之基本資料

項目 特性說明
衛星種類 為科學實驗衛星
重量 401 公斤(含酬載及燃料)
形狀尺寸 六角柱形,高 2.1 公尺、寬 1.1 公尺(太陽能電池板伸出時約達 7.2 公尺)

軌道 高度 600 公里,與赤道成 35 度傾斜角之圓形軌道
繞行地球一周時間 約 96.7 分鐘
設計壽命 4 年
發射日期 1999 年 1 月 27 日
功成身退 2004 年 6 月 17 日

酬載儀器介紹

福爾摩沙衛星一號主要任務為科技研究,歷經可行性評估研究,以及國內外學者專家組成之各類酬載儀器審查小組審核,其科學酬載選定為海洋水色照相儀(Ocean Color Image, 簡稱OCI)、電離層電漿電動效應儀(Ionospheric Plasma and Electrodynamics Instrument, 簡稱IPEI)和通訊實驗酬載(Experimental Communication Payload, 簡稱ECP)

海洋水色照相儀

海洋水色照相儀之科學目的在於提供海洋各相關領域之實驗資料,作為環境、漁業、工商業及學術界實用及理論研究的根據。 本儀器取得之科學數據,將由設在海洋大學之科學資料分送中心進行儲存整理,再交付國內外海洋研究學者進行數據之分析與應用。資料與校正軟體工作由科學小組主導。

掃描寬度 702公里
空間解析度或瞬時視角 800±20公尺
光譜特性 B1 B2 B3 B4 B5 B6
中心波長(nm) 443 490 510 555 670 865
公差(nm) ±3 ±4 ±4 ±4 ±4 ±5
半穿頻寬△λ於50%(nm) 20 20 20 20 20 40
雜訊/信號比 700 700 700 700 700 700
最大外形尺寸 33×35×38公分(橫向×向下×速度);體積小於28公升
質量 15公斤
耗電量 33瓦(尖峰);20瓦(平均)
操作模式 九個模式:FB、NI-A、NI-B、RGB、CA、SBY、OFF、SUV、SAF
資訊傳輸率 讀取資料期間656kbps經由RS422介面(含CCSDS前頭)

電離層電漿電動效應儀

電離層電漿電動效應儀的科學目的為探測南北緯35度內、600公里高度之電離層電漿與電動效應,此計畫的完成將能了解台灣周圍上空的電離層結構,以提供影響無線電通訊的重要訊息。 本計畫以委辦方式,由國家太空中心與美國德州大學達拉斯分校(UTD)簽約,進行研發工作。

儀器 離子電位勢阻滯分析儀 離子漂浮向量儀 離子流量儀
量測參數 離子速度及溫度 離子橫豎面速度 離子密度(濃度)
取樣率 常態模式:32次/秒
快速模式:64次/秒
常態模式:32次/秒
快速模式:1000次/秒
常態模式:32次/秒}
快速模式:1000次/秒
質量 9.26公斤
尺寸 感應器:19公分×46.99公分×41.9公分
主控器:12.8公分×27.9公分×13.9公分
耗電量 10瓦
視角 45°× 45°
操作溫度範圍 -10℃~+40℃
資料傳輸速率 常態模式:2.2kbps,快速模式:53.38kbps
任務週期 常態模式:85%,快速模式:15%

通訊實驗酬載

通訊實驗酬載為一可進行各種衛星通訊實驗的微波儀器,針對未來低軌道衛星通訊系統,研究其特性及不同之製造技術。此計畫將使我國主導設計包含Ka頻段通訊實驗酬載及地面站在內之衛星通訊網路,並可於該網路上進行具科學及實用價值的實驗。 空中部份之通訊實驗酬載,由台揚公司自日本NEC公司引進技術;包含實驗設施在內之地面部份,亦由國內廠商與國外技術合作廠商或次承包商組織團隊承製。

天線對地照射範圍 ±65°錐形照射
工作週期 繞地一周(約96.7分鐘)≧8%(平均值)
詢答器頻寬 27MHz
電力消耗 操作時:85瓦(峰值),繞地一周平均消耗:25瓦
上鏈頻率 28.25GHz
下鏈頻率 18.45GHz
旗號頻率 19.5GHz
質量 18.43公斤
形狀大小 詢答器:由20個微波單元組成,分散於酬載轉接器兩邊天線:接收天線直徑20.3公分,發射天線直徑25.4公分
發射功率 10瓦(通信通道) / 1.77瓦(旗號信號)
偏極化 發射:左圓偏極,接收:右圓偏極

任務成果

福爾摩沙衛星一號載有三項科學酬載,海洋水色照相儀(OCI)、電離層電漿電動效應儀(IPEI)、及Ka頻段通訊實驗酬載(ECP)。由各大學研究人員所組成的三個科學團隊,對於衛星所測得的科學資料,除了確保其正確性,並進行科學研究。

福衛一號海洋水色照相儀執行任務期間,共計製成全球影像五千餘張,包括台灣附近影像五百餘張,影像所獲得的可見光與近紅外光輻射量,經分析可得海洋表面的顏色分佈及大氣中的氣溶膠 (Aerosol) 濃度。海洋表面葉綠素濃度分布之影像,可提供漁業應用,有助於漁業資源保育的應用研究;所得影像並應用於沙塵暴監控。

福衛一號電離層電漿電動效應儀執行任務期間,正值太陽活動週期之劇烈期。電離層電漿電動效應儀偵測到十年來最大地磁風暴造成的電離層離子洞;科學團隊以 IPEI 觀測資料完成全球首次的中低緯度 3-D 空間離子分布的統計數據,而其他多項重大量測分析結果,十分受到國際研究群重視,國際間許多地面觀測站及衛星皆與福衛一號 IPEI 進行合作共同觀測,國際著名之 IRI 電離層資料分析系統於 2006 年納入 IPEI 資料。

福衛一號 Ka 頻段通訊實驗科學團隊於執行任務期間,完成固定式 Ka 頻段地面站、及移動式 Ka 頻段地面站。固定式地面站具有發射與接收信號能力,安裝在台南成功航太歸仁校區。並建立 Ka 頻段傳播通道雨衰減資料庫,完成 Ka 頻段通訊實驗資料擷取。

此三項科學實驗任務,於2004年6月17日福爾摩沙衛星一號正式功成身退後,其成果已遠超過預期目標,為福爾摩沙衛星一號任務劃下句點。

海洋水色照相儀

截至2001年9月止,設在國立台灣海洋大學的海洋水色照相儀科學團隊已處理超過7000張的OCI原始影像,由國內外學者應用於海洋學研究,而國內已有超過20個研究單位曾申請使用各層級影像。OCI科學團隊亦利用865奈米的光譜數據,反推大氣中的懸浮粒子數,用以研究於3至5月間大陸地區發生的沙塵暴現象。OCI科學團隊已應用OCI資料在國內外期刊及國際研討會發表論文,其成果包括大氣校正模式發展、儀器特性報告、及台灣附近的海洋水色狀態及懸浮粒子光學厚度等。

官方首次記錄之台灣附近地區海洋水色影像,攝於 1999 年 2月14日
台灣附近海水之海洋水色影像
2001 年 1月29日及2月14日從黃海地區取得之海洋水色影像顯示廣大黃 海地區具有沙塵暴粒子

電離層電漿電動效應儀

由中央大學研究人員組成的電離層電漿電動效應儀科學團隊,除了利用IPEI所測得之電離層資料,分析電離層赤道區異常現象及中低緯度地區包括台灣上空的電離層氣泡,更進一步與美國DMSP衛星及祕魯的ISR地面雷達進行共同觀測,並研究由太陽磁暴事件所造成的電離層密度不規則分布現象。在2000年7月14日的巴斯底磁暴事件發生後,IPEI科學團隊分析觀測資料時發現於巴西上空曾量測到大小尺度不同的低密度離子洞。此項發現是世界首次由衛星觀測到離子洞的三維結構。 IPEI科學團隊曾與世界各地的地面雷達站,例如日本之MU雷達及祕魯之ISR進行共同觀測,並與美國空軍地球物理實驗所共同執行電離層觀測實驗,以驗證IPEI在太空中的量測數據之正確性。

福爾摩沙衛星一號包含IPEI酬載,如本圖於整合測試期間所示。 IPEI酬載係由一個量測離子密度的離子撲捉儀、兩個量測離子橫向推進速度的離子漂浮向量儀、以及一個取得主要離子成分之電離層電漿參數之電位滯留分析儀所組成
福爾摩沙衛星一號裝載之IPEI酬載量測電離層氣泡影響。電離層氣泡影響衛星與地面天線之間的通訊
於2000年7月15-16日期間,當過去十年最大的磁爆事件─巴斯底日事件發生時,福爾摩沙衛星一號在巴西上空地磁較弱地帶,即南大西洋異常區,曾量測到大型離子洞。福爾摩沙衛星一號沿軌道六次經過該區取得之IPEI資料,經組合後展示該離子洞之3-D結構

通訊實驗酬載

通訊實驗酬載執行了Ka頻段通訊實驗之先導性研究。由成功大學及清華大學組成的兩個科學團隊利用固定式地面接收站,進行了語音及視訊之衛星直播實驗。中央大學團隊則利用固定式及移動式地面站接收19.5GHz訊號,及地面量測數值包括雨量、大氣水汽含量、大氣微波輻射等,執行Ka波段傳播通道實驗計畫,並蒐集台灣地區Ka波段雨衰減資料。

福爾摩沙衛星一號通訊實驗之地面系統包括兩個地面接收站:一個是建於台南成功大學的固定式地面接收站,可以對衛星上之通訊實驗酬載上傳指令及接收下傳訊號;另一個為移動式地面接收站,僅擁有接收下傳訊號的功能。移動式地面站的天線及負責控制的電腦設備分別由二部卡車搭載。國家太空中心並設有科學資料分送中心,負責科學實驗的排程,傳送軌道資料至台南的固定式地面接收站,及儲存實驗結果。

福爾摩沙衛星一號包含通訊實驗酬載(ECP)以進行三項Ka頻段之通訊實驗。台揚科技應用日本NEC公司之技轉技術完成ECP酬載空中部分之製造。此酬載具有28.25GHz之上傳頻率、18.45GHz之下傳頻率、及18.45GHz之beacon頻率。頻寬是27MHz。通訊頻道之傳輸功率是10瓦。天線涵蓋範圍是圓椎形,椎角6.5度。傳輸天線之直徑為25.4公分,而接收天線之直徑為20.3公分。
一位操作員使用ECP做影像/語音訊號傳送至地面接收站之實驗。右端畫面顯示操作員與另一語音交談中之地面接收站操作員之影像

福爾摩沙衛星二號

簡介

由國家太空中心規劃之我國自主擁有的第一枚遙測衛星 「 福爾摩沙衛星二號」於 2004年5月21日成功發射,進入距地球表面891公里的太陽同步軌道飛行。福衛二號之任務係對台灣及全球陸地及海域進行近實時之遙測作業,它在白晝地區拍攝的影像資料可應用於國土規劃、資源探勘、環境保護、防災救災 …等。當衛星運行到黑夜地區(eclipse)時,進行對高層大氣象上閃電之自然現象科學觀測,觀測結果提供做為科學實驗研究。因此,福爾摩沙二號之任務係兼具“遙測”與“科學”兩大任務。

「福爾摩沙衛星二號」之基本資料

項目 特性說明
衛星種類 為地球遙測應用衛星
重量 760 公斤左右(含酬載及燃料)
形狀尺寸 六角柱形,高 2.4 米,外徑約 2.06 米 (太陽電能板未展開時)

軌道 高度 891 公里,太陽同步軌道,每日通過台灣上空二次
繞行地球一周時間 約 103分鐘
遙測對地解析度 黑白影像 2 公尺,彩色影像 8 公尺
影像拍攝刈幅 ≧24km ;側視角範圍 ±45° ,可進行立體攝影
任務壽命 5 年
發射日期 2004 年 5 月 21 日 (台灣時間)
功成身退 2016 年 8 月 19 日 (台灣時間)

酬載儀器介紹

福爾摩沙衛星二號兼具遙測與科學任務,其酬載儀器為遙測照相儀( Remote Sensing Instrument,簡稱 RSI )和高空大氣閃電影像儀( Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightning ,簡稱 ISUAL )

遙測照相儀

近年來,國際商業遙測衛星數量快速增加,應用領域亦大幅成長。我國在經濟快速成長過程中,伴隨著衍生的土地利用與變遷、環境污染之擴散以及地震與颱風所造成的天然災害等問題,衛星遙測資料的適時性與自主性益形重要,預期衛星遙測影像應用將在國內蓬勃發展。福爾摩沙衛星二號的遙測任務以滿足臺灣地區之需求為主,衛星再訪頻率與適時性的獨特設計、全球大面積拍攝以及低價位影像的提供,是福爾摩沙衛星二號優於其他國際商業遙測衛星的地方,其遙測應用實例包括:土地利用、農林規劃、環境監控、災害評估及科學研究與教育。

福爾摩沙衛星二號模擬影像,左為多頻譜影像,右為全色態影像

高空大氣閃電影像儀

紅色精靈是高空中向上閃電所產生的紅色發光體,它通常發生於高空中 40-100 公里處,一般認為與中尺度的雷雨系統有關。 高空大氣閃電影像儀是根據美國加州大學柏克萊分校 (UCB)原始設計的儀器改進並提高性能,為了增加科學效益,特增光譜儀與多面特殊濾光鏡片組;並加入日本東北大學的一套感應器,而成為現在的ISUAL酬載。因此,本酬載儀器的研製係以國際合作方式進行。福爾衛二號所進行的科學實驗任務為全世界首次以衛星長期觀測高空閃電的自然現象;並可提供未受大氣吸收影響的光譜與動態數據資料;進而了解全球分佈的情況。國內的科學實驗研究團隊利用「福爾摩沙二號」高空大氣閃電影像儀完成以下任務:(1)以紫外線波段來探索紅色精靈的未知現象;(2)確定紅色精靈的動態演變情形及頻譜變化,解開紅色精靈發生之謎;(3)確認發生紅色精靈時大氣的離子化程度,了解在地球上的高能量γ射線是如何產生的;(4)建立紅色精靈、大氣輝光以及極光的全球分布情形。下圖為福衛二號拍攝之紅色精靈影像。

「高空大氣閃電影像儀」包含電子控制器(內含一套獨立的數據處理與控制單元)、CCD影像儀、陣列式光度計和窄頻光度計。 CCD影像儀主要是在攝取高空大氣閃電影像及其動態;光度計在分析高空大氣閃電現象的光譜,由於反應時間快,所以可以分析較快速事件,採陣列式設計是為了得到空間動態之光譜資料。電子控制器之功能在於控制CCD影像儀及光度計,並就所得數據加以分析。窄頻光度計將處在持續取像狀態,在一般情況無高空大氣閃電訊號發生時,由控制器過濾數據直接予以清除。而由於窄頻光度計的反應時間快速,一旦收到高空大氣閃電訊號,控制器即刻啟動CCD影像儀進入快速存取模式(時間解析度為1ms);另外陣列式光度計也啟動,以進行取像分析。所得數據可由控制器內之資料壓縮模組進行壓縮,送入記憶暫存區域,等待衛星經過台灣上空時下載到科學資料分送中心。

ISUAL儀器介紹 觀測方法與操作

任務成果

福衛二號發射至今,持續執行既定的遙測與科學任務。衛星本體與酬載正常運作,尤其遙測與科學酬載狀況一直運作良好,衛星姿態由反應輪及磁鉅棒控制,不須燃燒燃料,太陽能電力供應也足夠衛星的正常運作。

福衛二號從2004年6月4日開始密集照相任務,已攝得許多國內外有價值的遙測圖片,同年7月4日開始進行科學觀測,也攝取許多紅色精靈與大氣輝光等科學影像。在國際營運展開後,順利打入國際遙測市場,更充分發揮其功能。該年夏天國內發生多次水災,12月26日南亞更發生強烈地震與巨大海嘯,造成嚴重災害,福衛二號及時對災區進行照相,這些相片對於救災與重建工作有相當大的幫助,成功發揮福衛二號的功能。

以下為數張福衛二號遙測酬載觀測的影像:圖1為敏督莉颱風過後,水災影響的彩色影像,解析度8米 ;圖2為中正紀念堂,解析度2米;圖3為新竹科學園區,解析度2米。(解析度指影像內每一個pixel點代表的長度)

敏督莉颱風後,七二水災草瑞公路影像(解析度8米)
中正紀念堂影像(解析度2米)
新竹科學園區影像(解析度2米)

福爾摩沙衛星二號之地表遙測任務是拍攝衛星影像資料,以滿足台灣民生之需求,其影像資料可用來監控台灣本島、離島、台灣海峽及附近海域之環境及資源。此外,在國際合作的協議下,福爾摩沙衛星二號也在其它區域拍攝地表影像。

近年來,國際商業遙測衛星數量快速增加,應用領域亦大幅成長。我國在經濟快速成長過程中,伴隨著衍生的土地利用與變遷、環境污染之擴散以及地震與颱風所造成的天然災害等問題,衛星遙測資料的適時性與自主性益形重要,預期衛星遙測影像應用將在國內蓬勃發展。福爾摩沙衛星二號的遙測任務以滿足臺灣地區之需求為主,衛星再訪頻率與適時性的獨特設計、全島大面積拍攝以及低價位影像的提供,是福爾摩沙衛星二號優於其他國際商業遙測衛星的地方,其遙測應用實例包括:土地利用、農林規劃、環境監控、災害評估及科學研究與教育。

土地利用

  • 對台灣現有土地運用之規劃提供最新的參考資料,應用領域包括大面積之區域發展規劃、縣市綜合開發規劃、土地使用分類與變化之監控...等。
  • 提供最新地形地貌資料,供地圖製作使用。
  • 提供地理資訊系統(GIS)之基本圖檔資料。

農林規劃

  • 定期提供台灣內陸農作物與林木生長面積,及種類與變化情形,並預估產量。
  • 國有林地的變化與防火巷的維護;並監控台灣山地之使用變化,如開發、坍陷、墾植 ... 等 。
  • 定期對農作物、林木生長狀況與健康情形提供最新資料,以供分析與預防之用 。

環境監控

  • 定期監控水源區、水庫、河川之蓄水量及污染狀況,以掌握台灣水資源供應狀況。
  • 定期監控國家公園、自然生態環境保護區之環境變遷 。
  • 定期監控垃圾、工業廢棄物、廢土 ... 的棄置狀況 。

災害評估

  • 於災害發生後,對台灣陸地受災面積的發現與受災程度提供快速與直接的分析資料,以進行災後評估與復建的參考,包括風災、水災、火災、地震等。

科學研究與教育

  • 與友好國家交流地球資源與環境評估之影像及資料。
  • 地球科學實驗及研究。
  • 增進一般民眾與中、小學學生對地球科學與鄉土環境的認識。

福爾摩沙衛星三號

簡介

「福爾摩沙衛星三號計畫」是一大型台美雙邊國際合作計畫,由雙方政府授權執行,我方為國家太空中心(National Space Organization, 簡稱NSPO)與美方的美國大學大氣研究聯盟(University Corporation for Atmospheric Research, 簡稱UCAR)共同合作執行,以建立全球大氣即時觀測網之先進技術發展計畫,又稱之為「氣象、電離層及氣候之衛星星系觀測系統」(Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate),簡稱為FORMOSAT-3/COSMIC計畫。

本計畫一次發射六顆微衛星,分佈於地球表面 700~800 公里高之不同軌道中,分別圍繞著地球運轉,組成涵蓋全球的低軌道微衛星星系來接收美國 24 顆全球定位衛星 (GPS) 所發出的訊號。觀測範圍涵蓋全球大氣層及電離層,每天提供全球平均 2500 點的輸入資料值。這些資料均勻分佈於全球上空,且約每三小時可完成全球氣象資料蒐集及計算分析,約每 90 分鐘更新一次。此計畫完成後,不僅提高氣象預報更新的頻率,使氣象報告具有實際的效益外,本系統亦可用於長時間之氣候變遷現象之研究、對電離層進行動態監測、進行全球太空天氣之預報、和提供地球重力研究等相關科學研究,並與國外進行氣象觀測資料交流,提昇我國在這方面的國際地位和重要性 。

藉著本計畫的合作與執行,不僅可建立國內微衛星系統之規劃、設計、整合與測試、操作等能力,亦藉著技術移轉方式將衛星元件和相關的製造技術移轉至國內的製造廠商,以建立和提昇我國太空產業的製造根基。

「福爾摩沙衛星三號」之基本資料

項目 特性說明
衛星種類 為氣象、電離層及氣候之衛星星系
衛星數量 由六顆微衛星組成一個星系(Constellation)
衛星重量 每一顆約重62公斤(包含燃料)
衛星尺寸 外型呈圓扁柱形,直徑約103公分,高約16公分; 有兩片圓形太陽能電池板,分別展開121度和59度
任務軌道 圓形軌道,高度700-800公里,傾角72度
繞行地球 一週時間 約 100 分鐘
衛星壽命 2年以上(設計壽命5年以上)
發射日期 2006 年 4 月 15 日 (台灣時間)
功成身退 2020 年 4 月 30 日 (台灣時間)

酬載儀器介紹

全球定位系統氣象量測儀 (GPS Occultation Experiment, 簡稱GOX)

  1. 每一顆衛星上安裝四個GPS天線,接收現有美國24顆GPS衛星之L1及L2頻段之電波訊號,由電波訊號穿過電離層和大氣層時受電子密度、溫度、壓力、及水氣含量等影響而轉折之時間延遲,推算電離層和大氣層相關的資料。
  2. 小型電離層光度計 (Tiny Ionosphere Photometer, 簡稱TIP)
  3. 使用光譜頻段為135.6 nm,推算沿衛星對著地球方向之電子密度總量。
  4. 三頻段信標儀 (Tri-Band Beacon, 簡稱TBB)
  5. 使用150、400、1067MHz三個頻段之偕同無線電發射機(coherent radio transmitters)發射電波信號,經由分佈各地之接收站接收後,推算在超電離層高度(90~700公里)之高解析度之電子密度場和總電子含量(Total Electron Content, TEC)。

福爾摩沙衛星五號

簡介

福衛五號將運行於720公里太陽同步圓形軌道,傾角98.28°。福衛五號之主要光學遙測酬載,將提供2 米解析度的全色(Panchromatic)和4米解析度的多波譜(Multi-spectral) 彩色影像。與福衛二號類似,主要酬載之波段(Spectral Band)仍然為可見光及近紅外光之範圍,包含一全色波段(12,000個像素)及四個彩色波段(每個波段6,000個像素),採用互補式金屬氧化層半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)技術發展而成。另外,福衛五號科學酬載-先進電離層探測儀(AIP),由中央大學研發團隊負責開發。 福衛五號將由SpaceX 提供Falcon 9火箭發射。

福衛五號計畫之系統可分太空、地面系統與發射載具等三部分。太空系統包括衛星本體、光學遙測酬載儀器、及科學酬載儀器;發射載具為美國的Falcon-9;地面系統包含遙傳追蹤指令(S-Band TT&C)地面站、X頻段天線系統(X-Band Antenna System, XAS)遙測影像資料接收站、海外支援追蹤站(Remote TT&C Station, RTS)、衛星操控中心(Satellite Operations and Control Center, SOCC),與影像處理中心(Image Processing Center, IPC),福衛五號衛星計畫系統架構如下圖所示。

建構我國自主的太空科技,國家太空中心(NSPO)採取完全自主的方法開發福衛五號衛星如下圖。

「福爾摩沙衛星五號」之基本資料

項目 特性說明
衛星種類 為地球遙測應用衛星
重量 475 公斤左右(含酬載及燃料)
形狀尺寸 八角柱形,高 2.8 米,外徑約 1.6 米
軌道 高度 720 公里,太陽同步軌道
繞行地球一周時間 約99分鐘
遙測對地解析度 黑白影像 2 公尺(正視地球),彩色影像 4 公尺(正視地球)
影像拍攝刈幅 24km(正視地球)
任務壽命 5年
發射日期 2017 年 8 月 25 日 (台灣時間)

酬載儀器介紹

光學遙測酬載

光學遙測酬載儀器由光學取像儀(Telescope)及電子單元(Electric Unit)構成。光學取像儀由光學元件、結構體(含熱控元件)及CMOS型聚焦面組合所構成。光學遙測酬載規格如下:

項目 規格與說明
地面解析度 全色光- 2 米;藍光、綠光、紅光、紅外光- 4 米
刈幅 24 公里(鏡頭正對地面)
波段 全色、藍、綠、紅、紅外
灰階 12位元
影像儲存量 ≧ 80 G 位元
照相時間 8 分鐘 / 軌道
軌道高度 720公里
對比傳遞函數(CTF) ≧ 0.1(全色光)
≧ 0.2 (藍光、綠光、紅光)
≧ 0.16 (紅外光)
信噪比(SNR) 全色光:≧83
B1 (紅光):≧95
B2 (綠光):≧95
B3 (藍光):≧100
B4 (紅外光):≧100

光學遙測酬載由太空中心、儀科中心、晶片中心、中山科學研究院、漢翔航空工業股份有限公司、微像科技股份有限公司及鑫豪科技股份有限公司等研究單位與廠商組成研發團隊負責研發,共同打造第一顆國產光學遙測衛星,以達成自主發展遙測儀器及其相關關鍵元件,建立國人自製高解析度光學酬載之技術能量。由光學元件與結構體(含熱控元件)組成之光機組合體(OSA)已完成整合測試及太空環境測試驗證,符合需求。電子單元與CMOS型聚焦面組合於2015年第一季與光機組合體組成光學遙測酬載,完成相關環境測試,交付整測小組,安裝於福五衛星。

科學酬載

福衛五號的科學酬載「先進電離層探測儀」,由國立中央大學(中大)太空科學研究所負責研製。其為多功能的電漿量測儀器,可實地量測電離層的電漿成份與密度、運動速度、溫度等物理量。此儀器可收集電漿擾動變化,以研究電離層在地震前的可能異常現象。
先進電離層探測儀的預期量測電離層電漿參數規格如下:

物理參數 量測範圍 靈敏度 精確度
離子成分 3 % 至 100 % 1 % 10 %
離子密度 4×102 至 1.2×107 公分-3 1 % 10 %
離子流速 ±3.2公里/秒(橫向方向)
±5.0公里/秒(前衝方向)
±10 米/秒
±100米/秒
±50 米/秒
±200米/秒
離子溫度 500 至 10,000 K ±50 K ±200 K

先進電離層探測儀包含探測器與科學酬載電子單元,已經安裝於衛星(如下圖)期最後功能測試結果顯示實際飛行體之功能均較規格更佳,比國際上類似之科學儀器更好。

先進電離層探測儀
科學酬載儀器可以三種取樣頻率模式,量測電離層電漿參數:
正常模式:每秒可取樣128點。
快速模式:每秒可取樣1,024點。
高速模式:每秒可取樣8,192點。
並可透過指令下達,調整量測次模式,以符合科學團隊之研究需求。

福爾摩沙衛星七號

簡介

福爾摩沙衛星七號計畫(簡稱福衛七號計畫)為臺美雙方大型國際合作案,執行單位為臺灣國家實驗研究院國家太空中心(National Space Organization, 簡稱NSPO)與美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, 簡稱NOAA)。本計畫是福衛三號的後續計畫,任務目標為建立一高可靠度操作型氣象衛星系統,延續福衛三號計畫之掩星氣象觀測任務,將於低傾角佈署6枚任務衛星,以密集提供中低緯度的氣象觀測資料,其任務架構如下圖所示:

福衛七號計畫任務架構

福衛七號衛星上將搭載全球衛星導航系統無線電訊號接收器,可接收美國的GPS及俄國的GLONASS全球衛星導航系統(GNSS)訊號,藉由量測無線電掩星訊號,可推導出大氣層壓力、溫度、和濕度等大氣參數,與電離層的電子濃度。福衛七號星系部署完成後,高度550公里,傾角24度,繞行地球一圈約97分鐘;6枚衛星佈署完成後,可提供在南北緯50度間每日約4,000 筆資料,資料量約是福衛三號的3~4倍,大幅增加包含台灣在內的低緯度地區氣象資料。觀測資料將提供交通部中央氣象局納入數值預報系統,提升國內氣象預報準確度及劇烈天氣(颱風路徑及降雨) 預測準確度。每天平均可提供4000 點大氣資料,對於、天氣預報、氣候觀測、太空天氣監控有很大的助益。福衛七號星系24小時掩星分佈資料模擬圖如下圖點狀分布:

Data distribution simulation for 24-hr coverage by FORMOSAT-7 constellation

「福爾摩沙衛星七號」之基本資料

項目 規格與說明
外型 長方體,於單側裝載太陽能板
尺寸 100 x 125 x 125立方公分
總重量(每顆) 300 公斤
通訊能力 S頻段,上傳速率32kbps,下載速率2Mbps
酬載支援 資料容量2Gbits,載重39.4公斤,電力供應95W
星系架構 6個軌道面,每一個軌道面有1顆衛星
任務軌道 底傾角,高度520~550公里(圓形軌道)
衛星本體照片與各部位示意圖
發射日期 2019 年 6 月 25 日 (台灣時間)
福衛七號第一組衛星星系軌道示意圖

酬載儀器介紹

  • 任務酬載為美國Jet Propulsion Laboratory (JPL)所發展的全球衛星導航系統無線電訊號接收器TriG GNSS Radio occultation System (TGRS),TGRS可同時接收包括美國的GPS及俄國的GLONASS全球衛星導航系統(GNSS)訊號。資料使用者可藉由訊號通過大氣層時產生的折射來計算出大氣層氣壓、溫度、和濕度的垂直剖面圖。
  • 科學酬載有兩項:離子速度儀Ion Velocity Meter (IVM)與無線電射頻信標儀Radio Frequency Beacon (RFB)。離子速度儀可用來量測現場的離子密度、速度與溫度。無線電射頻信標儀則可量測電離層閃爍,進而分析得到電離層異常區的分佈。
  • 三種主要任務與科學酬載的功能:
酬載名稱 全球衛星導航系統
無線電訊號接收器
離子速度儀 無線電射頻信標儀
英文名稱 Tri-GNSS Radio occultation System (TGRS) Ion Velocity Meter (IVM) Radio Frequency Beacon (RFB)
酬載位置
酬載照片
功能描述 透過分析TGRS接收GNSS衛星所發出、經過電離層與大氣層時所折射的無線電波,便可得到大氣層與電離層中的溫度、壓力、水氣與電子密度等訊息。 離子速度儀有兩種實地量測功能,第一種可推導出離子的溫度與直線速度,第二種可推導出離子的入射角度。離子速度儀實地量測的資料可以幫助TGRS的掩星資料反演的準確度。 無線電射頻信標儀主要用來量測電離層閃爍,利用多個地面站接收三頻信標並做資料分析,即可得到電離層結構。
負責單位 美國空軍 U.S. AIR FORCE

關於衛星資料

福衛一號海洋水色照相儀資料(OCI)

Level 0 由 NSPO 地面接收站所得之 OCI 原始數位計數資料。 OCI原始資料,其影像資料為OCI所接收到的輻射量經過光電轉換後所得到的原始數位計數。共有七個波段。(其操作模式共五種,分別為FB、NI-A、NI-B、RGB 及CA模組)。
Leve 1A Level 0 資料以 HDF 格式儲存之數位計數影像。 OCI原始影像,將Level-0資料經過軌道參數處理並轉換成HDF格式之產品。
Leve 1B 總輻射量影像 OCI總輻射量影像資料,OCI Level-0的影像資料經過增益及截差校正後即可還原得到OCI所接收到的總輻射量。
Leve 2 離水輻射量、氣溶膠光學厚度及葉綠素濃度甲分布影像。 OCI離水輻射量及葉綠素濃度分佈影像,因OCI所接收到的總輻射量中,約不到百分之二十的訊息是來自海洋,其餘均來自大氣及太陽反射,因此將OCI Level-1B的影像資料經過大氣校正後才可得到真正來自海洋的輻射量,此為離水輻射量產品;τ865產品是865nm波段氣溶膠光學厚度;將離水輻射量經過生光模式計算,可得到海水中葉綠素甲濃度分佈的產品。
Leve 3 將 Level 2 之產品經幾何校正後所產生之產品。 為將Level-2之離水輻射量、τ865、葉綠素甲濃度分佈這三種產品再經過地圖幾何校正後所產生之產品。
    OCI 檔案名稱範例:
  • e => 檔案開頭固定字元
  • 99 => 西元 1999 年
  • 283 => Julian day 第 283 天
  • 07 => GMT 時間 7 點
  • 17 => 17 分
  • 00 => 0 秒
  • L14 => 當地時間 14 點
  • N16 => 內部識別碼

福衛一號電離層電漿電動效應儀資料(IPEI)

高解析度資料檔(NORMAL MODE:每秒32筆,FAST MODE:每秒1024筆)

產品類別 檔名格式 檔案內容及說明
高解析度離子濃度資料 it_yydddhhmmssvv.dat.gz
yyddd: Julian day
hhmmss:時分秒
vv:version number
PktDate:year and day(yyyyddd)
PktTime: Time(second)
SEQ_C: Sequential counts
Current: Current(Amper)
Ni: Ion Concentrations(#/cm3)
Count: sensor digital Output (counts)
MODE: Fast=1,Normal=2,Auto=3

每秒平均資料檔(一天一個觀測資料檔及衛星軌道資訊檔)

產品類別 檔名格式 檔案內容及說明
電離層電漿及電動效應儀 yyddd.dat.gz
yyddd: Julian day
Date 觀測日期,資料格式為MM/DD/YY, 亦即月/日/年,以2000年1月1日 為例,標示為01/01/00
HH MM SS 分別代表國際標準時間的時、分 、秒
LH LM LS 分別代表區域(當地)時間的時、分、秒。
Vx_rpy 在人造衛星即地垂直/即地平行 (LVLH)座標系統上的離子速度(m/s) ->
x分量=沿著人造衛星的軌跡向量 方向
Vy_rpy 在人造衛星即地垂直/即地平行 (LVLH)座標系統上的離子速度(m/s)
Vz_rpy 在人造衛星即地垂直/即地平行 (LVLH)座標系統上的離子速度(m/s) ->
z分量=朝著地心方向
Vpar 在地磁座標系統上的離子速度(m/s) ->
平行磁場的速度分量
VperM 在地磁座標系統上的離子速度(m/s) ->
垂直磁場的速度-徑向(Radial)分 量
VperZ 在地磁座標系統上的離子速度(m/s) ->
垂直磁場的速度-東西向(Zonal)分 量
LogN 基底為10之離子密度(#/cm3) 對數值
Temp 離子溫度(絕對溫度:K)
O+ 氦離子的組成成份(%)
H+ 氫離子的組成成份(%)
He+ 氦離子的組成成份(%)
NO+ 一氧化氮離子的組成成份(%)
GLAT 地理緯度(degree)
GLON 地理經度(degree)
DipLat 地磁傾角緯度(degree)
ALT 人造衛星高度(km)
衛星軌道資訊檔 avgyyddd.oad.gz
yyddd: Julian day
date 觀測日期,資料格式為MM/DD/YY,亦即 月/日/年,以2000年1月1日為例, 標示為01/01/00
ut_sec 國際標準時間以秒為單位
roll 尤拉角(Euler angle)->旋轉方向角
pitch 尤拉角(Euler angle)->仰俯角
Yaw 尤拉角(Euler angle)->左右擺動角
X 福衛一號在ECF座標上的方位向量(km)->
X方向分量
Y 福衛一號在ECF座標上的方位向量(km)->
Y方向分量
Z 福衛一號在ECF座標上的方位向量(km)->
Z方向分量
U 福衛一號在ECF座標上的速度向量(km/s)->
X方向分量
V 福衛一號在ECF座標上的速度向量(km/s)->
Y方向分量
W 福衛一號在ECF座標上的速度向量(km/s)->
Z方向分量
glat 地理緯度(degree)
glon 地理經度(degree)
alt 人造衛星高度(km)

福衛二號遙測影像資料

類別 說明
Pan(Panchromatic) 全色態影像,解析度2公尺
Date 觀測日期,資料格式為MM/DD/YY, 亦即月/日/年,以2000年1月1日 為例,標示為01/01/00。
HH MM SS 分別代表國際標準時間的時、分 、秒。
LH LM LS 分別代表區域(當地)時間的時、分、秒。
Vx_rpy 在人造衛星即地垂直/即地平行 (LVLH)座標系統上的離子速度(m/s) -> x分量=沿著人造衛星的軌跡向量 方向。
Vy_rpy 在人造衛星即地垂直/即地平行 (LVLH)座標系統上的離子速度(m/s)
類別 等級 簡述 主要處理過程 範圍大小
Pan L1A 原始影像產品 感測器數據轉換成影像資料 國家太空中心自訂網格(G001~G106)(每一個網格約24×24=576平方公里)
MS
Pan L2 原始影像經輻射校正,以飛行軌道參數計算,投影指定之地理坐標上,並旋轉產品上方為正北。
  • 經感測器偏移、均化、異常輻射值移除等處理
  • 幾何變形修正(含高程與高程變量、透視效果、地球曲率、地球自轉)
  • 投影於地圖系統
MS
融合 融合多頻譜影像與全色態影像資料,製作成彩色影像產品。 1/50,000地形圖之網格大小(每一個網格約25×28=700平方公里)

福衛二號高空大氣閃電觀測資料

資料欄位說明 ISUAL校正 資料處理流程與導正

Level-0 資料:

Level-0資料為ISUAL觀測所取得之科學數據,經衛星下載至地面接收站後,由NSPO/SCC分送至NCKU/SDDC的原始資料。包含了VC0與VC3兩種,格式為PVCF(Pseudo Virtual Channel Frame)。VC3與VC0分別為衛星本體不同Virtual Channel所收集之資料,VC0為衛星與地面站地面接觸時之即時資料,該資料可用於檢視指令上傳之情形,並且確認是否有指令遺漏之缺失發生。VC3為全時通道,只要是衛星處於正常操作狀態下,就可以接受來自酬載所送出之所有資料,因此包含了科學資料與健康狀態資訊。為了不會對本體造成負擔, VC3對於SOH通道所送出之資料並不會完整保留,會以 1/15 S-1 的頻率選擇性的儲存。PVCF之資料格式請見[1] (Section 1.1.1)。

NCKU/SSDC取得後,將VC0與VC3資料分解為CCSDS格式的科學資料(Science Data)與健康狀態(SOH)資料,前者包含了增強影像儀、光譜光度計與陣列光度計之資料。

經過轉換處理後,SOH資料直接以CCSDS格式存放,CCSDS之封包詳細格式請見 [2] 之說明。SOH資料可提供酬載操作人員瞭解ISUAL健康狀態,並且供異常狀態處理依據,並為系統操作統計分析與科學觀測範圍及時間計算之資料來源。科學資料則依不同的儀器分別轉換成為CDF (Common Data Format)格式之Level-1資料。

檔案名稱規則
  • VC3與VC0檔案名命名方式為 ”timestamp_接收站名稱.VC3(或VC0)”, 如2011040130337_epoch-srvts32_TFI1.vc3 or 2015176000717_epoch-srvn1_TFI1.vc0,timestamp為地面站資料下載時間戳記,格式為[yyyy][mo][dd][hh][mm][ss],yyyy為年份,mo為月份,dd為日期,hh為小時,mm為分,ss為秒,皆為世界時(Universal time, UT,以下時間除非有特別說明,皆為UT,上述時間代號以下皆同,不再逐次說明)。NCKU/SDDC每天早晚各接收VC0與VC3檔案一次,視操作情形,每次有1或2個接收站資料送至SDDC。福衛二號ISUAL任務的科學資料接收站共有2站,分置於北部中壢與南部台南,接收站代碼命名方式配合各時期處理軟體不同而有所變動,如中壢站名稱分別為chungli、srvn1,台南站名稱分別為tainan、srvs1、srvts31、srvts32。資料處理時,會將早晚觀測資料進行合併後,再行處理。上述sizes為所有VC0與VC3的粗估資料總大小及數量。
  • SZ0與SZ3之檔案名命名方式為”rs2timestamp.SZ0/3”,Timestamp為地面站資料下載日期,格式為[yy][mo][dd],yy為年份,mo為月份,dd為日期。

Level-1 資料:

Level-1為Level-0資料經過上述處理後,所產生之科學資料。不同的儀器觀測資料,以不同的檔案分別存放。Level-1資料以「操作天」為儲存單位,操作天的定義為指令上傳後開始進行觀測為一個操作天之起始,因此每個Level-1檔案的資料時間範圍約從UT 13h開始,而不是一般所慣用的 UT 0h。Level-1資料格式為Common Data Format(CDF),由於CDF為標準科學資料格式,因此我們不在此說明其檔案結構。不同儀器的觀測資料,有不同的表頭(header)欄位。

檔案名稱規則
Level -1檔案命名格式為 “is_k0_type_datestamp.cdf”, Level -1之儀器類別(type),包含以下幾種:
  • spr :增強影像儀之紅色精靈模式觀測資料 (imager science data in sprite mode)
  • aur :增強影像儀之極光模式觀測資料(imager science data in aurora mode)
  • spf :光譜光度計快速取樣率觀測資料(SpectroPhotometer science data in fast rate)
  • sps :光譜光度計慢速取樣率觀測資料(Spectrophotometer science data in slow rate)
  • aps :陣列光度計快速取樣率觀測資料(ArrayPhotometer science data )
datestamp為觀測日期,格式為[yyyy][mo][dd]。 如is_k0_spr_20140810.cdf,為2014/8/10增強影像儀使用紅色精靈模式觀測所拍攝的資料。

Level-2 資料:

由於Level-1資料是以操作天為單位存放,對於僅需要部分事件資料的使用者很不方便。因此Level-2將Level-1資料依照衛星環繞地球運行的軌道,切割成14個以「操作軌道」為儲存單位的Level-2資料,檔案格式一樣為CDF,同樣地不同儀器的觀測資料存放於不同的檔案。在Level-2之資料中,除了保留原Level-1之表頭資料外,也加入了軌道編號之資訊。

檔案名稱規則

Level-2檔案命名格式為 “type_datestamp_orbitofday_orbit.cdf”, type同level 1 ,Datestamp為觀測日期,格式為[yyyy][mo][dd], orbitofday為當日第幾軌,orbit為自衛星發射後第幾軌。 如aps_20150501_06_55971.cdf,為陣列光度計在2015/05/01第6軌,即衛星發射後第55971軌所觀測的資料。

Level-2A Data:

Level-2A為紅色精靈模式觀測觸發事件資料,以「觸發事件」為存放單位,每個事件一個檔案。Level-2A資料自Level-1資料中,切割事件至單一檔案中產生。
Level-2A資料格式仍為CDF。

檔案名稱規則

Level-2A檔案命名格式為 “LV2A_timestamp.cdf”,type定義與Level-1相同, timestamp為事件原始的trigger time,格式為[yyyy][mo][dd]_[hh][mm][ss][SSS],例如原始Trigger time為2015/05/31 07:57:53.962的事件,其影像增強儀的Level-2A觀測資料檔為LV2A_20150531075753962.cdf。

在Level-2A資料之表頭中,加入一個新的欄位 SOURCE_RECORD,作為Level-1資料溯源使用。

Level 3 與 Level-3A:

Level-3與Level-3A為Level-2/2A的加值資料。其中,Level-3以軌道為單位存放,將會只有大氣輝光(Airglow)、極光(Aurora)等以軌道為單位連續觀測的資料。Level-3A以事件為單位存放,將會只有閃電、高空短暫發光現象等光學觸發事件。不同於Level-2/Level-2A的地方,除了執行以下所列的修正及加值處理外,我們也將會把影像增強儀、光譜光度計、陣列光度計原先依儀器別分開存放的資訊合併在單一檔案中。也就是說未來只要取得Level-3/Level-3A單一檔案,就可以獲得該事件或軌道的所有儀器觀測資料,而不需要再分別取得。

由於Level-3/3A對於各項時間進行了修正,因此所有時間相關的欄位都將會更新。修正後的時間將會以在欄位名稱前加上 C_,例如觸發時間欄位 Trigger_time會是原始觸發時間,而C_Trigger_time會是修正後的觸發時間。

Level-3:

Level-3觀測資料以觀測軌道為單位存放,為極光與大氣輝光的觀測資料,並且將影像增強儀、光譜光度計、陣列光度計三者資料合併。

檔案名稱規則

檔案命名格式為 “LV3_Orbit_yyyymmdd_orbitofday.cdf”,其中Orbit為軌道編號,orbitofday為該日的軌道數,範圍為1~14。

Level-3A:

發光觸發事件經校正後之科學資料。以 「事件」為儲存單位,除上述修正資訊欄位外,並且加入軌道編號資訊。

檔案名稱規則

檔案命名格式為 “LV3A_timestamp.cdf”, timestamp為事件的修正後trigger time,格式為[yyyy][mo][dd]_[hh][mm][ss][SSS],例如修正過後Trigger time為2015/05/31 07:57:53.962的事件,其影像增強儀的Level-3A觀測資料檔為LV3A_20150531075753962.cdf。

QuickView圖檔:

為了便於使用者在沒有資料瀏覽器的情形下,也能很快速的初步瀏覽科學資料,因此在Level-1資料產生後,我們便將影像增強儀之資料轉換為Jpeg格式之圖檔。因為影像增強儀採用兩個CCD放大器讀出,兩個放大器的偏壓並不相同,因此左右半邊畫面會有一個系統性的差異,這個差異在產生QuickView圖檔時,會一併修正。由於影像資料為12位元 (資料範圍為0-4095),而圖檔的顯示動態範圍僅有8位元,因此處理系統會根據影像的直方圖(Histogram)自動進行調整顯示資料區間。因為已經做了動態範圍的調整,所以QuickView圖檔 已經不具有科學上的意義,不能拿來做為科學分析使用,僅可用於快速瀏覽。

QuickView圖檔目前只限於觸發模式觀測的影像,主要為閃電與TLE。觸發模式觀測每次連續照相六張,每張大小為 524*128 像元,依時間順序,由上而下排列,兩張圖中間有5個像元的分隔,因此QuickView的影像大小為524*793像元。

檔案名稱規則

QuickView檔案格式為 ”QV_Timestamp.jpg” Timestamp為事件觸發時間,格式為[yyyy][mo][dd][hh][mm][ss][SSS],SSS=毫秒。 如QV_20150501130932.jpg,為2015/05/01 13:09:32.034觸發之事件影像。

Ground Coverage Map圖檔:

為了便於使用者在沒有資料瀏覽器的情形下,瞭解該事件發生時,衛星的地理位置與觀測區域,以便能夠很快速的比對雲圖。因此我們同時也產生Ground Coverage Map。在圖中,福衛二號的位置以實心紅點表示,ISUAL的觀測區為藍色框線。中央有一條弧線,對應為地球臨邊(Limb)位置。

Ground Coverage Map圖檔目前只限於觸發模式觀測的影像,主要為閃電與TLE。影像大小為800*600像元。

檔案名稱規則

Ground Coverage Map檔案格式為 ”CVG_Timestamp.jpg” Timestamp為事件觸發時間,格式為[yyyy][mo][dd][hh][mm][ss][SSS],SSS=毫秒。 如CVG_20150501130932.jpg,為2015/05/01 13:09:32.034觸發之事件所對應的地理空間位置。

QuickView 與 Ground Coverage Map 說明文件:文件下載

Aurora / Airglow QuickView:

為Level-3的QuickView影像,不同於已有JPEG格式的Quickview影像,本項資料為為單一觀測軌道的連續影像組成的動態影像檔,檔案格式為GIF。

檔案名稱規則

檔案命名方式為 “QV_orbit_datestamp_orbitofday.gif”,datestamp格式為[yyyy][mo][dd]

福衛三號 大氣/電離層掩星資料

產品分類 產品明細 說明
原始GPS數據資料
(Raw GPS Data)
opnGps binary格式之大氣掩星資料。
goxBin 從 GOX/IGOR GPS掩星接收器接收之原始binary 資料。
軌道資料
(Orbit Determination)
leoOrb COSMIC太空儀器軌道。
leoClk Leo衛星之時鐘補償值。
leoAtt Leo衛星之高度和大約位置資料。
leoPVT 資料與leoAtt所包含之資料相同,但以NSPO衛星操作系統所需之格式打包。
大氣剖面資料
(Atmospheric Profiles)
atmPhs 產生大氣剖面所需之大氣過量相位和輔助資料。
gpsBit 用來處理低對流層開放迴圈資料資料之GPS航行資料調整位元。
atmPrf 偏折角度、反射率和乾溫度的剖面資料。
wetPrf 使用47層的GFS模式之12小時預報的一維變分分析場得到的反射率、溫度和水蒸氣的剖面資料。
bfrPrf 綜合atmPrf和 wetPrf資料,並使用BUFR格式儲存。
avnPrf 使用NCEP GFS 12小時預報場和掩星剖面所產生的溫度、壓力和濕度。
總電子含量和電離層剖面
(Total Electron Content and Ionospheric profiles)
podTec 由POD天線得到之絕對總電子量。
ionPhs 產生電離層剖面所需之電離層過量相位和輔助資料。
ionPrf 電子密度的剖面資料。
閃爍指數
(Scintillations)
scnLv1 每秒導出之S4閃爍指數。

福衛七號 大氣/電離層掩星資料(TROPS)

產品分類 產品明細 說明
原始資料及訊號產品 goxBin GOX / IGOR接收之GPS衛星電波訊號原始資料
opnGns 高取樣觀測資料檔 (大氣掩星使用)
gpsBit GPS 衛星導航位元
podCrx 低取樣觀測資料檔 (電離層掩星使用)(RINEX格式)
leoAtt 低軌衛星姿態檔 (GFZ格式)
leoOrb 低軌衛星質心之地心地固坐標和速度 (SP3 格式)
podTec 衛星間射線全電子含量
scnLv1 S4閃爍指數
大氣產品 atmPhs 大氣超溢相位、訊號雜訊比資料
atmPrf 偏折角、射距離、折射率、壓力及溫度剖線,不含水氣資訊
avnPrf 大氣預報模式剖線 (atmPrf同剖線)
wetPrf 大氣折射率經一維變分最佳化之反演剖線,含水氣資訊
bfrPrf 綜合通用大氣剖線資料(WMO格式)(低解析度)
電離層產品 ionPhs 電離層超溢相位、訊號雜訊比資料
ionPrf 校正全電子含量及電子密度剖線
igaPrf 校正球狀對稱電子密度剖線
電離層加值產品 GIS 使用福衛七號及地面站資料同化之全球電子密度三維分布

平台資料使用辦法

國家太空中心 典藏福衛 平台資料使用辦法:

  • 第一條 國家太空中心 典藏福衛(以下簡稱本系統)為促進衛星資料應用,特訂定本辦法。
  • 第二條 本辦法之適用對象為執行科技部研究計畫之主持人。
  • 第三條 本辦法所提供之資料僅供前條計畫於執行期間內使用。
  • 第四條 申請人應至本系統【科學計劃】登錄註冊後始得使用,本系統保有同意與否之權利。
  • 第六條 使用本辦法所提供之資料時,應於適當處註明資料來源︰本資料經由太空中心授權使用。
  • 第七條 因使用本服務所產生之成果,申請人有無償配合提供之義務。
  • 第八條 使用人違反第三條規定,本系統得終止其開放資料使用權並依太空中心資料收費標準求償,使用人不得有異議。
  • 第九條 本服務為無償提供,其因使用本服務衍生之損害,本系統不負任何法律責任。
  • 第十條 因政策變更或其他事由,本系統得終止提供本服務,使用者不得向本站請求任何賠償或補償。
  • 第十一條 本系統有權修改開放資料之具體項目、內容及服務辦法,相關訊息並將公告於本系統網頁。

衛星資料提供流程