氣象衛星（meteorological satellite）：從太空對地球及其大氣層進行氣象觀測的人造地球衛星。衛星氣象觀測系統的空間部分。衛星所載各種氣象遙感器，接收和測量地球及其大氣層的可見光、紅外和微波輻射，並將其轉換成電信號傳送給地面站。地面站將衛星傳來的電信號復原，繪製成各種雲層、地表和海面圖片，再經進一步處理和計算，得出各種氣象資料。氣象衛星觀測範圍廣，觀測次數多，觀測時效快，觀測數據質量高，不受自然條件和地域條件限制，它所提供的氣象信息已廣泛應用於日常氣象業務、環境監測、防災減災、大氣科學、海洋學和水文學的研究。氣象衛星也是世界上應用最廣的衛星之一。
NOAA AVHRR介紹 美國NOAA極軌衛星從1970年12月第一顆發射以來，近40年連續發射了18顆，最新的NOAA-19也將在2009年發射升空。NOAA衛星共經歷了5代，目前使用較多的為第五代NOAA衛星，包括NOAA-15—NOAA-18；作為備用的第四代星，包括NOAA-9—NOAA-14。以下為部分NOAA衛星的發射時間和基本軌道參數。NOAA-11衛星 發射時間1988年9月24號，正式運行日期1988年11月8日 軌道高度：841公裡，軌道傾角：98.9度，軌道周期：101.8分NOAA-12衛星 發射時間1991年5月14日，正式運行日期1991年9月17日 軌道高度：804公裡，軌道傾角：98.6度，軌道周期：101.1分NOAA-14衛星 發射時間1994年12月30號，正式運行日期1995年4月10日 軌道高度：845公裡，軌道傾角：99.1度，軌道周期：101.9分NOAA-15衛星 發射時間1998年5月13號，正式運行日期1998年12月15日 軌道高度：808公裡，軌道傾角：98.6度，軌道周期：101.2分NOAA-16衛星 發射時間2000年9月12號，正式運行日期2001年3月20日 軌道高度：850公裡，軌道傾角：98.9度，軌道周期：102.1分NOAA-17衛星 發射時間2002年6月24號，正式運行日期2002年10月15日 軌道高度：811公裡，軌道傾角：98.7度，軌道周期：101.2分NOAA-18衛星 發射時間2005年5月11號，正式運行日期2005年6月26日 軌道高度：854公裡，軌道傾角：未知，軌道周期：102分NOAA-19衛星 發射時間2009年2月6號，正式運行日期2009年 月 日 軌道高度：852.2公裡，軌道傾角：98.7，軌道周期：102.1分NOAA是太陽同步極軌衛星，採用雙星運行，同一地區每天可有四次過境機會。第五代（NOAA-15—19）傳感器採用改進型甚高解析度輻射儀（AVHRR/3），和先進TIROS業務垂直探測器（ATOVS），包括高解析度紅外輻射探測儀（HIRS-3）、先進的微波探測裝置A型（AMSU-A）和先進的微波探測裝置B型（AMSU-B）。其中AVHRR/3傳感器包括5個波段，可見光紅色波段、近紅外波段、中紅外波段和兩個熱紅外波段，參數如表12.3。 表1.1 AVHRR/3 波段信息
通道序號
波長範圍（µm）
主要用途
1
0.58~0.68
白天圖像、植被、冰雪、氣候…
2
0.725~1.00
白天圖像、植被、水/路邊界、農業估產、土地利用調查…
3a*
1.58~1.64
白天圖像、土壤溼度、雲雪判識、乾旱監測、雲相區分…
3b*
3.55~3.93
下墊面高溫點、夜間雲圖、森林 火災、火山活動
4
10.30~11.30
晝夜圖像、海表和地表溫度、土壤溼度
5
11。50~12.50
晝夜圖像、海表和地表溫度、土壤溼度
註：*3a白天工作，3b夜間工作AVHRR/3探測器掃描角為±55.4°，相當於探測地面2800km寬的帶狀區域，兩條軌道可以覆蓋我國大部分國土，三條軌道可完全覆蓋我國全部國土。AVHRR的星下點解析度為1.1km。由於掃描角大，圖像邊緣部分變形較大，實際上最有用的部分在±15°範圍內（15°處地面解析度為1.5km），這個範圍的成象周期為6天。ENVI提供AVHRR相應的處理工具，包括地理坐標定位（Georeferencing）、輻射定標（Calibrating）和計算海面溫度（SST），其他輔助工具包括查看頭文件信息和建立幾何校正文件（Geometry File），
風雲系列氣象衛星 目前風雲系列衛星包括三個系列：•
風雲一號 是我國自行研製的第一代準極地太陽同步軌道氣象衛星，也是我國第一顆傳輸型極軌遙感衛星。其主要任務是獲取國內外大氣、雲、陸地、海洋資料，進行有關數據收集，用於天氣預報、氣候預測、自然災害和全球環境監測等。衛星攜帶10個通道，可見光4個，近紅外2個，中遠紅外2個，熱紅外2個，星下點解析度1.1km，掃描寬度3000km。目前共發射了四顆，代號分別為：FY—1A、FY—1B、FY—1C和FY—1D，目前只有FY-1D在運行服務。•
風雲二號 是我國自行研製的第一顆地球靜止軌道氣象衛星，與極地軌道氣象衛星相輔相成，構成我國氣象衛星應用體系。風雲二號衛星作用是獲取白天可見光雲圖、晝夜紅外雲圖和水氣分布圖，進行天氣圖傳真廣播，供國內外氣象資料利用站接收利用，收集氣象、水文和海洋等數據收集平臺的氣象監測數據，監測太陽活動和衛星所處軌道的空間環境，為衛星工程和空間環境科學研究提供監測數據，星下點解析度1.25km（FY-2）•
風雲三號 風雲三號（FY-3）氣象衛星是我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，具體要求是解決三維大氣探測，大幅度提高全球資料獲取能力，進一步提高雲區和地表特徵遙感能力，從而能夠獲取全球、全天候、三維、定量、多光譜的大氣、地表和海表特性參數。FY-3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解析度的氣象參數。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、監測大範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。FY-3的研製和生產分為二個批次，01批共兩顆衛星，FY-3A已經於2008年5月7日成功發射。02批星的發射將在2010年以後，並對部份遙感儀器作增加、更換和性能改進，FY-3衛星系列將應用15年左右。FY-3衛星的主要技術指標為： 軌道類型：近極地太陽同步軌道
軌道標稱高度：836公裡
軌道傾角：98.75°
標稱軌道回歸周期為5.5天，設計範圍為4至10天
軌道保持偏心率：≤0.0025
交點地方時漂移：2年小於15分鐘
衛星發射窗口：降交點地方時10:00AM～10:20AM或升交點地方時13:40PM～14:00PM
姿態穩定方式：三軸穩定
三軸指向精度：≤0.3°
三軸測量精度：≤0.05°
三軸姿態穩定度：≤4×10-3 °/s
太陽能帆板自動對日進行定向跟蹤。
FY-3 (01批)星上有11種探測儀器，各儀器主要性能指標和探測目的見表 表1.2 FY-3(01批)遙感儀器主要性能指標
名稱
性能參數
探測目的
可見光紅外掃描輻射計(VIRR)
光譜範圍 0.43～12.5μm 通道數
10 掃描範圍 ±55.4° 地面解析度
1.1Km
雲圖、植被、泥沙、捲雲及雲相態、雪、冰、地表溫度、海表溫度、水汽總量等。
大氣探測儀器包
紅外分光計(IRAS)
光譜範圍 0.69～15.0μm 通道數
26 掃描範圍 ±49.5° 地面解析度
17Km
大氣溫、溼度廓線、O3總含量、CO2濃度、氣溶膠、雲參數、極地冰雪、降水等。
微波溫度計(MWTS)
頻段範圍 50～57GHz 通道數
4 掃描範圍 ±48.3° 地面解析度
50～75Km
微波溼度計（MWHS）
頻段範圍 150～183GHz 通道數
5 掃描範圍 ±53.35° 地面解析度
15Km
中解析度光譜成像儀(MERSI)
頻段範圍 0.40～12.5μm 通道數
20 掃描範圍 ±55.4° 地面解析度
0.25～1Km
海洋水色、氣溶膠、水汽總量、雲特性、植被、地面特徵、表面溫度、冰雪等。
微波成像儀(MWRI)
頻段範圍 10～89GHz
通道數
10
掃描範圍 ±55.4°
地面解析度
15～85Km
雨率、雲含水量、水汽總量、土壤溼度、海冰、海溫、冰雪覆蓋等。
地球輻射探測儀(ERM)
光譜範圍
0.2～50μm，0.2～3.8μm
通道數 窄視場2個， 寬視場 2個
掃描範圍±50°（窄視場）
靈敏度
0.4Wm-2·sr-1
地球輻射
太陽輻射監測儀（SIM）
太陽輻射測量：
光譜範圍
0.2～50μm
靈敏度
0.2Wm-2
太陽輻射
紫外臭氧垂直探測儀(SBUS)
光譜範圍 0.16～0.4
μm
通道數 12
掃描範圍垂直向下
地面解析度 200km
O3垂直分布
紫外臭氧總量探測儀（TOU)
光譜範圍
0.3～0.36μm
通道數
6
掃描範圍±54°
星下點解析度
50km
O3總含量
空間環境監測器(SEM)
測量空間重離子、高能質子、中高能電子、輻射劑量；監測衛星表面電位與單粒子翻轉事件等。
衛星故障分析所需空間環境參數