美军气象卫星的应用与管理

第40卷第5期航天返回与遥感
2019年10月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING15
收稿日期：2019-05-15 美军气象卫星的应用与管理
刘韬1王丹2武珺1
（1 北京空间科技信息研究所，北京 100094）
（2 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094）
摘要军事活动都是以一定时空条件为前提的，现代战争军队机动灵敏，战况变化急剧，战场的自然地理条件，特别是气象条件对作战的各个方面都会产生不同程度的影响和制约。

军用气象卫星是为军事需要提供气象资料的卫星，它可提供全球范围的战略地区和战场上的气象资料，具有保密性强和图像分辨率高的特点。

大多数国家和地区的气象卫星都是军民两用的，只有美国专门制造了军用气象卫星。

为了全面把握美国军用气象卫星的管理机构、作战流程和数据应用情况，文章基于美军气象水文作战条令、作战手册等文献，系统研究了美国军用气象卫星作战应用，包括美国“国防气象卫星计划”卫星的运管机构、作战指挥控制流程，分析研究了美国“国防气象卫星计划”卫星主要载荷的观测要素及作战应用领域，梳理了军用气象卫星相关作战应用装备的发展。

最后，在卫星系统发展、作战应用等方面给出了几点启示。

关键词卫星应用指挥与控制联合作战气象卫星
中图分类号: V211文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2019)05-0015-12
引用格式：刘韬, 王丹, 武珺. 美军气象卫星的应用与管理[J]. 航天返回与遥感, 2019, 40(5): 15-26.
LIU Tao, WANG Dan, WU Jun. Research on Application and Management of US Military Meteorological Satellite[J].
Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2019, 40(5): 15-26. [DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2019.05.002] Research on Application and Management of US Military
Meteorological Satellite
LIU Tao1 WANG Dan2WU Jun1
（1 Beijing Institute of Space Science and Technology Information, Beijing 100094, China）
（2 Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, Beijing 100094, China）
Abstract Military activities are premised on certain space-time conditions. Modern warfare forces areagile. The battle situation changes rapidly. The physical and geographical conditions of the battlefield, especially the meteorological conditions, will have different degrees of influence and restriction on all aspects of warfare. Military meteorological satellites are satellites that provide meteorological data for military needs. It can provide global strategic areas and battlefield meteorological data with strong confidentiality and high image resolution. Most countries and regions have meteorological satellites both for military and civilian, only the military meteorological satellites specially manufactured by the United States.In order to fully grasp the management organization, operational process and data application of US military meteorological satellites, this paper systematically studies the operational application of US military meteorological satellites based on the US military meteorological and oceanography operational regulations, operational manuals and other documents.This paper includes satellite operation organization of US National Defense Meteorological Satellite Program satellite, the command and control process in operation, the main application fields of US National
16航天返回与遥感2019年第40卷
Defense Meteorological Satellite Program satellite and the tactical equipment of US military meteorological satellite. Finally, some enlightenments are put forward in aspects of satellite system development and operational application.
Keywords satellite applications; command and control; joint operations; meteorological satellites
0引言
军用气象卫星是现代战争中的重要装备，在战场气象水文信息保障方面具有重要作用。

美国是唯一发展了纯军用气象卫星的国家，代表该领域最高水平，同时美国重视军用气象卫星战术应用[1-5]。

我国相关研究人员主要对美国气象卫星的军事应用领域和典型战例做了简要介绍，但没有详细研究美国军用气象卫星的观测要素和相应的应用领域，没有对美国气象卫星支持作战的相关管理机构、指挥控制流程和数据应用流程进行分析[6-7]。

本文将较为全面地把握美国军用气象卫星的观测要素和军事应用，把握指控和卫星数据应用流程，介绍相关战术应用终端发展，为我国气象卫星系统建设和应用发展提供参考。

1美国军用气象卫星系统应用
国防气象卫星计划（defense meteorological satellite program，DMSP）卫星是美国现役的军用极轨气象卫星，也是现役唯一的纯军用气象卫星系列。

DMSP卫星为美国空军气象局（air force weather agency，AFWA，现改组为557气象联队）[8]、海军舰队数值气象水文中心（fleet numerical meteorology and oceanography center，FNMOC）等业务局提供全球环境信息，还能够为遍及全球的国防部陆基、海基DMSP 卫星终端提供直接、实时的区域环境信息。

DMSP卫星的日常运行由位于马里兰州的华盛顿特区的郊外休特兰国家海洋和大气管理局（national oceanic and atmospheric administration，NOAA）卫星运控中心（satellite operations control center，SOCC）运管[9]，位于施里弗空军基地的环境卫星运行控制中心是SOCC的备份控制中心，该中心安装的设备与SOCC相同，并互相同步。

DMSP卫星的管控和用户情况如图1所示。

图1 DMSP卫星运控机构和用户
Fig.1 DMSP satellite operational organizations and users
1.1军用气象卫星作战应用流程
美国环境卫星指挥控制流程如图2所示。

联合作战中，为了获取正确、及时的气象水文信息进行作战决策，联合部队司令（joint force commander，JFC）任命联合气象水文官（joint meteorological and
第5期刘韬等: 美军气象卫星的应用与管理 17
oceanographic officer，JMO），JMO隶属JFC参谋部，具体职责是向JFC建议是否请求或建立联合气象水文协作组织（joint meteorological and oceanographic coordination organization，JMCO）。

JMO通过作战命令向JMCO和联合气象水文协作单元（joint meteorological and oceanographic coordination cell，JMCC）下达总指示。

JMCO负责协调所有气象水文作战保障界的行动。

气象水文作战支持界（metoc operations support community，MOSC）包括空军气象局和海军数值气象水文中心等业务局[10-11]。

图2 环境卫星作战指挥控制流程
Fig.2 Operational command and control flow of environmental satellite
JMCC是气象水文作战支持的基石。

JMCC通过后方支援方式，为所有联合部队和联合作战区域（joint operations area，JOA）的子机构提供保障。

JMCC是JOA中集成所有气象水文数据的中枢，并协调保障JMO的需求，制作联合作战区域预报和其他保障联合部队和联合参谋部的气象水文产品。

JMCC为联合部队司令的作战区域同步、集成所有气象水文信息。

简而言之，JMCC的任务是将多数据源的气象水文信息和作战信息合并，产生与气象水文图相关联的联合作战区域预报。

JMCC的典型职责包括获取、分析气象水文数据，合并从气象水文作战支持界获取的数据；把握联合部队作战态势感知的总体目标，明确影响联合作战的气象水文条件；支持联合作战司令的决策；准备并分发联合作战区域预报、特殊支持产品、为联合部队关注区域进行气象水文观测；修订并更新产品；进行相关产品的品质控制；执行效果评估；按需为JMO和联合部队气象水文部队以及参谋提供支持；撰写报告，总结经验教训；管理保密信息、敏感信息和特殊访问需求。

与其他军用卫星指挥控制方式不同，军用气象卫星以“后方支援”（reach back）方式常态化向用户提供数据。

DMSP卫星的军事行动由空军航天司令部的14航天队第50航天联队负责。

DMSP卫星所使用的3个空军卫星控制网地面站和1个NOAA地面站具有遥测和接收DMSP数据，并通过中继卫星，中继给用户段的能力。

这4个地面站的情况如下：
1）国家大气和海洋局费尔班克斯指挥和数据获取站：坐标为北纬64°58′36.17″，东经212°28′ 56.803″。

站内设有卫星和产品运行办公室主要负责DMSP、NOAA卫星的运控和接收，也是地球静止环境业务卫星（geostationary operational environmental satellite，GOES）的备份运控站。

18航天返回与遥感2019年第40卷
2）夏威夷跟踪站，位于美国夏威夷卡埃纳点，坐标为北纬21.56160，西经158.24。

3）新罕布什尔州跟踪站，位于新罕布什尔州新波士顿，北纬N42°56′46″，西经71°37′46″。

4）图勒跟踪站，位于格林兰图勒，坐标北纬76°30′57″，西经68°36′0″。

美国军用气象卫星、民用气象卫星和国际合作气象卫星数据均被美国军方所用。

气象卫星数据的直接用户包括空军气象局、海军舰队数值气象水文中心等业务局。

这些业务局都是后方支援作战机构，平时，持续接收来自本国DMSP卫星数据，并通过“NOAA卫星—NOAA地面站—中继卫星—业务局”链路接收NOAA民用卫星数据，通过“NASA及盟国环境卫星—国家环境卫星数据与信息中心——业务局”链路，接收NASA和国外环境卫星数据。

作战时，由联合部队司令下属联合气象水文官负责气象保障，在下达需求后，各业务局负责提供气象预报和分析产品。

1.2军用气象卫星主要应用
军用气象卫星在保障成像侦察、作战计划制订、武器装备正常运行、恶劣天气监测及预警等方面是其他探测手段无法替代的，并且不受地域国界限制。

DMSP卫星在军事领域发挥重要的气象保障作用。

DMSP卫星是高度集成式卫星，已有40多年的发展应用历史，已经发展了5代，最新一代为DMSP 5D-3型卫星，携带多达8种有效载荷，其中7种探测类载荷，1种卫星防护载荷——激光威胁预警遥感器（laser threat warning sensor），代号SSF。

7种探测载荷中，有2个对地观测载荷：业务性行扫描系统遥感器（operational line scanner，OLS）和特殊遥感微波成像仪/探测器（special sensor microwave imager /sounder，SSMIS））；5个可用于空间环境探测的载荷：特殊遥感紫外临边成像仪（special sensor ultraviolet limb imager，SSULI）、特殊遥感紫外光谱成像仪（special sensor ultraviolet spectrographic imager，SSUSI）、空间环境探测器组件：特殊遥感电离层等离子体漂移/闪烁监测仪-3（special sensor ionospheric plasma drift/scintillation monitor，SSI/ES-3）、沉降电子/质子光谱仪-5（precipitation electron/proton spectrometer，SSJ/5）、特殊遥感磁强计（special sensor magnetometer，SSM））[12-13]。

DMSP各载荷的探测要素在作战方面起到关键的支撑作用。

例如能见度对卫星发射、回收，搜救行动，部队机动、空中加油等行动都是非常重要的环境信息，表1~6梳理了DMSP军用气象卫星各类有效载荷的探测要素在支持作战方面的用途[14-15]。

星上数据存储、处理和数据传输对于作战应用也是十分重要的。

DMSP的星上固存设备称为“星上存储任务数据”装置。

OLS遥感器数据的星上预处理能够输出不同模式的数据，包括可见光（称为L数据）模式和红外（称为T数据）模式（也称为热模式）。

红外精细分辨率数据（称为TF数据）可全天24小时获取，可见光精细数据（称为LF数据）仅能够在日间获取。

DMSP卫星具有星上数据压缩处理能力，可对星上数据进行平滑处理，将高精度数据容量压缩25倍（对穿轨方向进行电子平滑处理，对沿轨方向进行电子平均处理）。

但仅当星上固存满时使用该功能，一旦数据被平滑处理，不可恢复原始高分辨率图像。

表1DMSP卫星业务性行扫描系统遥感器（OLS）的应用
Tab.1 Application of DMSP satellite operational line scanning system
探测要素作战应用
云提供关注区域相关的云特征的精确位置
反射率计算目标和背景的对比度
能见度发射活动，光电跟踪，航天器回收，搜索和救援行动，后勤行动，部队行动，空中加油
固体/液体水含量
机身结冰条件的预测，航迹云形成,预测降水量，描绘云类型和推断能见度，热带气旋的分析，暴风发展和强度
陆地海洋表面温度
建立低层大气的温度结构，支持救援行动（飞机/卫星），陆地/海上突击行动，土壤机动性、水位和洪水预报
第5期刘韬等: 美军气象卫星的应用与管理 19
表2DMSP卫星的微波成像仪/探测器应用
Tab.2 Applications of microwave imager/detector for DMSP satellite
探测要素作战应用
垂直温度廓线
空中加油，高空侦察任务，武器和燃料装载、光电武器部署，预测交通、核扩散、生物和化学材料扩散
垂直湿度廓线
（绝对湿度）
确定光电武器系统的性能，准确定位卫星、高频和微波通信以及雷达系统
海表面风速
舰队支持，指挥与控制，支持海军水文司令部司令（commander，naval oceanography command，COMNAVOCEANCOM）的战场决策
降雨机动性、通信、空中作战、侦察系统、武器投送，战场工程活动和监测系统
海冰机动性、通信、空中作战、侦察系统、武器投送，战场工程活动和监测系统
土壤湿度光电武器系统支持，地面机动性预测，地雷安装和探测
压力廓线舰炮和弹道导弹的高精度瞄准
液态水含量光电武器系统的获取和跟踪范围，早期预警指挥与控制，飞机武器系统雪盖高海拔和山地行动的支持，预测土壤通行状况，确定所需设备的类型，选择合适的目标和武器被冰雪覆盖的土地高海拔和山地行动的支持，选择目标和武器，救援行动，地面部队机动
陆地表面温度
救援行动（飞机/卫星），陆/海突击作战，土壤通行状况，水位和洪水预报、核/生物/化学散步和扩散的情况
植被决定红外和微波武器系统支持的边界条件
表3DMSP卫星的紫外临边成像仪（SSULI）和特殊遥感紫外光谱成像仪（SSUSI）应用
Tab.3 Applications of ultraviolet edge imager（SSULI）and special remote sensing ultraviolet
spectrum imager（SSUSI）for DMSP Satellite
探测要素作战应用
电子密度
减小对地面雷达、超视距后向散射雷达（over-the-horizon backscatter radar，OTH-B）、高频通信、卫星通信的负面影响，极光电离层扰动引起的卫星阻力
中性密度预测所需的卫星星历和辐射传输，确定诱骗弹头分离高度，战略防御，卫星再入
极光气辉探测目标的热层和电离层背景，减小通信系统性能下降的影响
表4DMSP卫星的沉降电子/质子光谱仪-5应用
Tab.4 Application of deposition electron/proton spectrometer-5for DMSP Satellite 探测要素作战应用
沉淀电子和离子减小对地面雷达、OTH-B、高频通信、卫星通信的负面影响，极光电离层扰动引起的卫星阻力
表5DMSP卫星的桁架磁强计（SSM）的应用
Tab.5 Application of truss magnetometer（SSM）for DMSP Satellite
探测要素作战应用
地磁场
极光电子密度廓线建模、红外辐射，卫星高度的大气密度，支持极光区附近地平线雷达精度，制作国防部世界地磁模型，支持磁场变化的映射和绘制
DMSP有两个实时数据传输装置，称为平滑实时数据（real-time data smooth，RDS）和精确实时数据（real time data fine，RTD）装置。

星上存储能力和传输能力限制LF或TF数据的数量。

LF和TF数据的数传速率一般为1.33Mbit/s，若隔行扫描，可提高到2.66M bit/s。

RTD采用S频段，频率2 222.5MHz，RDS也为S频段，RDS数据率为88.75kbit/s（非编码）、177.5kbit/s（编码）。

此外，RDS也支持UHF频段，频率为400.328MHz和400.822MHz。

星上数据首先传给DMSP卫星的遥感跟踪站（remote tracking station，RTS），随后RTS再通过国内通信卫星以3.072Mbit/s将数据流传输到FNMOC或AFWA进行处理。

所有的DMSP数据下传都是加密的。

20航天返回与遥感2019年第40卷
表6DMSP卫星的电离层等离子体漂移/闪烁监测仪-3（SSI/ES-3）应用
Tab.6 Applications of ionospheric plasma drift/scintillation monitor-3（SSI/ES-3）for DMSP satellite 探测要素作战应用
电子密度长途高频通信，长距离雷达、空间跟踪雷达，预测潜在的卫星通信和导航系统的问题
原位电场
高纬度地区电离层对流模式的巨大变化对高纬度雷达的影响（例如：弹道导弹预警系统和OTH-B），恶化高频和跨电离层卫星通信，增强低高度极轨卫星阻力
辐射背景
区分来自大气和地表背景的目标（在电磁波谱的所有25个谱段）从紫外到毫米波段，支持飞机和地面战术光电传感器
俘获粒子支持战略防御，太空运输、情报、研究、开发和采办
电离层闪烁分析影响地面卫星双向通信和空间跟踪雷达的环境条件
2战术应用装备
美国陆海空三军广泛应用气象水文战术应用终端。

战术应用终端主要部署在美军全球战区和战术级气象保障部队，主要功能是接收、处理和分析卫星直接下传的区域近实时探测数据，为战场前沿作战部队机动灵活、高效快速获取军事敏感区气象海洋环境信息提供有力保障。

目前，美军全球各战区陆海空和海军陆战队各梯次作战部队和联合特遣部队遂行气象海洋的保障机构，均配备了不同型号战术型应用终端，如海军所有航母和主力舰上均配备了战术终端。

美军战术型应用终端部署方式分为战区固定部署和战术机动灵活部署，战术机动部署又分为陆基车载和海基舰载等方式。

典型装备包括战术终端MARK IV-B（MARK为代号）、小型战术终端（small tactical terminal，STT）、舰载AN/SMQ 11（SMQ为代号）等。

这些应用终端有的专门用于接收、处理和分析环境数据，有的还融合了地理空间情报接收、处理和分析能力。

2.1空军应用系统
美国空军气象卫星战术应用终端发展很早，追溯到越南战争时期，早期系统是MARK I原型机、MARK II和MARK III，它们只能接收极轨气象卫星数据。

这些系统具有一定的便携性，可由C5运输机运输，然后由卡车拖拽到战区，卸下作为固定站使用。

20世纪70年代末，美国哈里斯（Harris）公司研制了MARK IV型便携气象终端，可接收DMSP、NOAA极轨气象卫星图像，可由C130中型运输机运输到战区，该系统于1998年~1999年间退役。

之后，洛马公司采用全新技术研制了MARK IV-B，分为固定站版本和机动版本，但是研制缓慢使STT抓住了发展机遇，导致MARK IV-B机动版流产。

MARK IV-B是DMSP卫星系统的用户段，即气象卫星终端，支持战术作战行动[16-17]。

Mark IV-B是20世纪70年代气象卫星终端的换代产品，用于接收高分辨率的极轨气象卫星可见光/红外数据。

Mark IV-B 终端具有同化极轨和静止轨道卫星高分辨率光电数据和微波数据的能力。

它是一套完整的气象工作站，支持自动的规划、跟踪和气象产品制作与分发，气象预报产品的时间最长可达10天。

MARK IV-B主要配备美军战区级空、陆军气象保障部队，目前已实现战区组网部署，可根据需要增加或调整部署地。

如美军太平洋战区目前形成了MARK IV-B网，主要部署在夏威夷、关岛（如图3所示）、韩国、日本、洪都拉斯等地以及美国本土，是监测预报该战区多发的台风、飓风等极端天气的关键装备。

此外，2015年，MARK IV-B通过升级改造，可直接接收日本向日葵-8静止轨道气象卫星数据。

未来，MARK IV-B还能够直接接收美国新型GOES-R静止轨道气象卫星数据[18]、中国台湾“气象学、电离层和气候观测星座”-2（constellation observing system for meteorology ionosphere and climate，COSMIC-2）数据。

第5期刘韬等: 美军气象卫星的应用与管理 21
图3 在关岛部署的MARK IVB地面站
Fig.3 MARK IVB ground station deployed in Guam
从MARK IV-B向STT的发展曾经被伊拉克入侵科威特打断，当时空军紧急采办更小型、使用更简单的移动终端，即快速部署卫星终端（rapidly deployable satellite terminal，RDIT）。

RDIT的一种原型机由美国Sea-Space公司研制，另一种由Harris公司研制。

RDIT的设计要求是足够便携，可处理DMSP 的可见光和红外图像，RDIT在1992~1997年大量装配，第一台RDIT于1992年1月运到沙特阿拉伯，用于后期的地面战。

RDIT可以由高机动军车运输，由两名穿着生化服的军人在一小时内安装完毕。

实际上，RDIT是STT的前身。

STT的研发始于1992年，是真正的便携式装备，而功能与MARK IV-B相似，并且价格比MARK IV-B 低得多。

同MARK IV和RDIT一样，也由Harris公司制造。

目前，STT有三个版本，仅接收低分辨率数据的基本型、增强型STT（enhanced small tactical terminal，E-STT）（如图4所示）和STT联合作战卫星终端（joint task force satellite terminal，JTFST），JTFST可接收GEO卫星数据。

1997年1月，在空军小型企业创新研究计划支持下，ViaSat公司开始研制第四代战术气象终端，即微型战术终端（tiny tactical terminal，T3）。

目前，STT大量装备空军和陆军[19]。

表7总结了上述几种空军气象应用终端的性能。

STT为全球战术用户提供气象卫星数据，STT是真正的便携式系统，几乎可处理气象卫星的各类型数据，利于在直接冲突区使用。

STT从极轨和静止轨道及其他非成像的气象卫星获取数据，提供作战部队。

图4 增强型STT外形及布局
Fig.4 Shape and layout of the Enhanced STT
22航天返回与遥感2019年第40卷
表7几种空军气象应用终端的性能对比
Tab.7 Performance comparison of several air force meteorological terminals
指标气象卫星应用终端
终端名称MARK IV MARK IV-B RDIT和E-STT JTFST-STT T3
性能
可接收DMSP
和NOAA卫星
高分辨率图像
可接收DMSP和NOAA
卫星高分辨率图像；微波
辐射计数据；静止轨道气
象卫星高分辨率数据
RDIT与MARK IV功
能相同；E-STT可接收
极轨卫星高分、低分数
据；静止轨道低分数据
与MARK IV-B功能
相同。

JTFST-STT增加
了静止轨道高分数据
与E-STT功
能相同
体积和质量
20ft×8ft×8ft
卡车装载质量
25 000 lb
带外部天线和内部处理
系统，机动性差
标准货运体积的1/2。

810 lb
2 000 lb
标准货运体
积的1/4，135 lb
价格/美元 2 500k 3 500k 290k 570k 50k（预计）
所需操作人员
需要一名气
象专家和额外
两名支持人员
需要一名气象专家和额
外一名支持人员
仅需一名预报员仅需一名预报员
仅需一名
预报员
注：1lb=0.4535924kg；1ft=0.3048m
2.2海军应用系统
（1）AN/SMQ 11终端
AN/SMQ 11终端主要部署在航母和主力舰船。

美军非常重视航母战斗群对气象卫星探测资料和产品的获取能力。

从20世纪70年代开始，美海军所有一线航母和主要战舰均配备了舰载气象卫星接收终端。

目前，其接收气象卫星探测资料和产品主要采用两种方式，一是通过气象卫星加密的战术下行数据链，直接接收气象卫星下行数据。

二是通过与舰上相关通信系统连接来间接接收岸基的美军相关气象海洋保障中心发送的气象卫星产品。

直接接收方式不受舰上通信系统带宽限制的影响，用于获取关键的气象卫星近实时探测资料。

两种方式结合使用，为航母战斗群各种军事行动提供气象卫星信息支持。

直接接收的气象卫星包括DMSP、NOAA和GOES等军事专用和军民共用气象海洋卫星资料，包括高分辨率的微光图像资料、可见光云图资料、红外云图资料、水汽图像资料以及其他遥感探测资料等，形成的产品包括风、浪、能见度、云底高度、海面温度等区域性的海洋气象水文环境产品[20]。

目前，美军正在对舰载气象卫星终端系统设施更新改建工作，改建后的新型系统，在原有的接收能力基础上，还将具备直接接收美国未来新型极轨业务气象卫星资料，在卫星资料接收的种类、分析处理的性能等方面将进一步拓展和提高。

除航母部署外，战区海军岸上区域气象海洋保障机构以及海军陆战各战术部队也相应配置了不同型号的战术终端，如区域固定型的AN/FMQ-17终端，海军陆战队机动式综合气象保障系统气象卫星分系统等。

（2）海军分布式通用地面站系统（distributed common ground system-navy，DCGS-N）
DCGS-N将集成众多情报系统，从而形成一种通用的情报监视与侦察信息综合应用系统，对多来源的情报监视与侦察信息综合应用系统数据进行处理、存储、利用和分发。

DCGS-N系统将用于支持各种类型的任务如信号与通信情报、战场情报准备、特种作战以及精确制导、打击等。

DCGS-N系统的终端、处理设备以及服务器将被集成到海军舰只的指控设备，使用户能访问情报监视与侦察信息综合应用系统信息数据库。

DCGS-N系统输入的数据包括原始数据和经充分分析的数据。

（3）海军集成战术环境子系统（navy integrated tactical environmental system，NITES）
海军集成战术环境子系统是一个主网关，用于接收数据，并将环境产品转换到指挥控制通信计算机和情报（command，control，communications，computers，and intelligence，C4I）网络中，以支持美国海
第5期刘韬等: 美军气象卫星的应用与管理 23
军、海军陆战队和联合部队。

NITES通过各传感平台以及外部资源（如通过数据连接接收NOAA数据等）为气象水文专家接收、显示并分发环境数据。

NITES也为近海、远海指挥官和战场相关决策人员的作战决策提供实时气象图像。

NITES是基于UNIX操作系统的工作站，通过舰载和特高频（superhigh frequency，SHF）卫星通信连接到SIPRNET上。

NITES提供模块化的、互动的气象水文分析和预测系统，以接收、处理、显示和分发气象水文数据。

NITES安装在主要舰艇上，包括约30艘大型军舰。

NITES接收处理舰载气象水文遥感器数据（温度、风数据等）、自动天气网络/气象信息标准终端（automated weather network/meteorological information standard terminal，AWN/MIST）数据和AN/SMQ-11图像数据（包括DMSP、NOAA卫星和静止轨道气象卫星数据）。

NITES有多种衍生型，其中，NITES-II是全球指挥和控制系统（global command and control system，GCCS 4.0）联合气象水文段的一部分，目前已经服役。

目前正在研发“NITES下一代”系统，它基于面向服务体系架构（service-oriented architecture，SOA）设计，将融合地理信息系统（geographic information system，GIS），支持基于物理的建模，“NITES下一代”系统将使气象水文产品能够在跨全球信息栅格（global information grid，GIG）的联合作战环境中使用[21]。

2.3海军陆战队应用系统
海军陆战队（US marine corps，USMC）气象水文支持系统是面向严酷使用条件下的灵活、可伸缩、易于使用的系统，其主要目的是为海军空中地面任务部队（marine air ground task force，MAGTF）提供准确、及时和全面的气象水文支持。

主要气象水文应用装备如下：
（1）气象机动设施接替系统（meteorological mobile facility replacement，METMF（R））
每个海军联队支援中队（marine wing support squadron，MWSS）装备一辆METMF（R），用于为MAGTF提供气象水文支持。

METMF（R）是高度集成的系统，能够从气象卫星、本地和远程气象遥感器自动获取数据，具有分发气象水文数据和产品的能力。

METMF（R）包括9个子系统，如表8所示。

表8METMF（R）子系统用途
Tab.8 Applications of METMF（R）subsystem
METMF（R）子系统名称用途
处理子系统处理气象水文数据，制作相关产品
通信子系统
通过保密路由网络（the secret internet protocol router network，SIPRNET）和非保密路由网络（non-classified internet protocol router network，NIPRNET）接收、传输保密和非保密气象水文数据
气象卫星子系统接收极轨和静止轨道气象卫星数据
无线电探空测风仪子系统上层大气探测
本地探测器子系统在离METMF（R）150ft距离内安装，探测气象数据
远程遥感器子系统
在离METMF（R）200n mile距离内安装，探测气象数据，使用甚高频（very high frequency，VHF）传输
气象雷达子系统多普勒气象水文雷达，探测气象数据
便携气象子系统连接海军集成战术环境子系统（NITES IV）
保护子系统装有电磁干扰保护器
注：1ft=0.3048m；1n mile=1852m。