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今天非常高興，可以來這邊跟大家介紹我們預計在明年3月，明年3月要在法屬圭亞那發射的獵風者衛星。獵風者衛星，明年3月，希望不要再延演了，延了很多次了。
在開始報告之前，我是希望說可以跟大家先來介紹一下，其實一個衛星，要能夠從開始製作然後一直到發射，其實它中間並不是只是幾個人就可以完成的。我現在在投影片上面，我們可以看到就是我列幾位，我覺得是比較算是key person的幾位同事。第一位，就是我們的計畫總計畫主持人，林辰宗，林總；第二位是蔡永富，蔡博，它主要是負責是衛星的觀測儀器的部分，這個等一下都會有一些比較詳細的介紹；第三位是羅詩鴻，它主要是幫我們跟火箭發射公司在談判，因為有一些很多很多細節需要跟火箭公司做確認，我們的主要聯絡人是它；再來是鄭俊吉，鄭俊吉它主要是負責整個衛星的整合測試的團隊，整合測試的團隊，整合測試在衛星的製作過程當中，其實是蠻重要的；第五位是劉代瑜，劉博士，它負責的是整個計畫的管理。另外還有整個所有獵風者衛星的團隊，包括很多的學校，像是中央大學、成功大學，甚至中研院，還有一些很多國內的廠商，就是由很龐大的一個團隊，我們才有辦法把這個獵風者衛星去把它做出來。
在介紹獵風者之前，我是希望說可以先對我們整個台灣跟太空中心所負責的衛星做一個很簡單的介紹。第一個是福衛一號。目前，其實我們已經做出來在天上飛的衛星有福衛1號、2號、3號、5號跟7號。福衛1號，其實我們已經不知道它在哪裡了，已經不知道它在哪裡，它已經變成，很不幸變成一個太空垃圾了。福衛2號跟福衛3號是已經退役了，可是這個退役並不代表跟福衛1號一樣，不知道它在哪邊，其實我們還知道它在哪個地方，每天其實都還會對它做追蹤。為什麼會讓它退役？主要的原因是因為它上面的觀測儀器已經不能用了。一個衛星，其實我自己個人認為，它最有價值的地方就是它的觀測資料，它的觀測資料。所以當它的觀測儀器已經不能用了，就代表這個衛星的任務已經結束了，所以我們就讓它退役。福衛2號是在2016年的時候退役的，福衛3號是在2020年的時候退役的，其實他們都活了非常長的一段時間，非常長的一段時間。目前還有在福衛役中的，就福衛5號跟福衛7號。我們可以看到，福衛5號其實跟福衛2號長得還蠻像的。福衛5號是我們國人自製的第一顆衛星，台灣的自製率，台灣的，不管是台灣廠商或者是太空中心，他們在上面的福衛5號上面大概有，大概75%的部分是由台灣所負責，所負責製造出來的。它主要也是用來跟福衛2號一樣，是用來做拍照的，它主要是用來代替福衛2號。福衛7號，福衛7號的話，它是一個中美合作的一個衛星計畫，它跟福衛3號都是由六顆衛星所組成的，他們的觀測原理也幾乎是一樣的，所以福衛7號是用來代替福衛3號的。福衛3號跟福衛7號他們是氣象衛星，他們的資料，是主要是希望可以對氣象預報，對氣象預報有幫助。
獵風者，獵風者也是氣象衛星，我們可以看到，獵風者其實跟福衛7號的衛星長得還蠻像的，其實他們中間是有一些故事的，這個等一下會提到。獵風者它也是一個氣象衛星，所以我們也是希望說，它的資料對於氣象預報也是有幫助。這個是氣象衛星他們衛星資料…我們所賦予，賦予它的任務，就是希望對於氣象預報有很大的幫助。所以，目前台灣所做出來，不管有沒有飛上去，已經把衛星做出來的有福衛1號、2號、3號、5號、7號跟獵風者。今天我們所要講的，主要是福衛3號、7號，還有今天的主角獵風者的部分。福衛3號、福衛7號跟獵風者，其實他們都有一個很相似的地方，就是其實他們的觀測儀器都是接收GPS衛星的訊號，藉由接收GPS衛星的訊號來產生大氣的或者是太空天氣的參數。這個其實算是在這幾十年來，算蠻先進的一個技術。
所以在一開始我是希望可以先對GPS…像我們都有智慧型手機，甚至車用的導航系統，就我們只要一開，然後定位一下就知道我們在哪裡，甚至可以告訴我們說我們要去的地方要怎麼走。GPS它主要的原理，這種定位原理，好像大家常常在用，可是像都不太知道說到底它是怎麼運作的。所以我是希望一開始先對GPS做一個很簡單的介紹，然後就是福衛3號跟福衛7號，他們接收GPS來產生大氣或者是太空天氣參數的技術，叫做電波掩星，英文叫做radio occultation。這裡的radio電波，指的是GPS的訊號。然後之後，我會對福衛3號跟福衛7號，也是做一個蠻簡單的介紹，然後就是獵風者它的觀測技術，它主要是接收GPS反射的訊號，跟前面的radio occultation其實是完全不一樣的一個技術。之後的話就是會針對獵風者的部分，包括它接收GPS反射訊號的儀器，還有怎麼樣用這些訊號來去反掩海面風速，因為它是獵風者，所以它出來的資料就是海面的風速。之後的話，我會對於這個怎麼樣子去產生海面風速也做一個，算是詳細的介紹。最後就是我的結論。
一開始就是我是先介紹一下GPS它的運作。其實GPS是美國的導航衛星，這個其實在上個世紀，大概7-80年代開始發展的。現階段，其實不止美國有導航衛星，很多國家都有。目前，我們可以搜尋到的訊號，包括除了GPS之外，還有俄羅斯的GLONASS，然後還有歐盟的Galileo，叫做伽利略，還有我們對面不知道是朋友還是壞朋友的北斗，另外日本也有一個叫做QZSS的系統，總稱叫做GNSS。GNSS, Global Navigation Satellite System。GPS只是目前發展比較久的技術，相對來說，我們不管是在做資料處理、訊號接收，這些技術也比較成熟的一個衛星計畫。GPS它大概大概需要有32顆的衛星，每一顆的重量大概都是一噸左右，平均分佈在8個不同的軌道面上面。右邊的這個圖，就是GPS衛星，紅色跟黑色點點就是衛星的位置。GPS衛星距離地球表面大概20,200公里，20,200公里，它的訊號大概是可以涵蓋整個地球，甚至到距離地球表面幾百公里的地方。所以在…裡面的這一圈，這一圈虛線是一個叫做低地球軌道，低地球軌道的一個軌道，它大概就是從幾百公里到一兩千公里，這樣的一個範圍。所以很多這種低地球軌道的衛星，其實他們在做定位，也都是接收GPS或者是GNSS衛星的訊號來進行定位的。所以我們的福衛1號、2號、3號、5號、7號，包括明年要發射的獵風者，它用來定位，主要也都是接收GPS的訊號來進行定位。就是因為GPS它的訊號，它的涵蓋的範圍從地，整個地球，一直到距離地球表面幾百公里的地方。它為什麼需要有32顆？至少，至少一定要有32顆，它的主要目的就是希望可以在地球上的任何一個地方，我往天空一看，至少都可以看得到4顆GPS的衛星，4顆GPS的衛星。據統計，其實大概在，在地球97%以上的區域，對於這種定位，只使用GPS，它的定位效果其實都算蠻不錯的。我們從右邊的這個圖上面來看到，藍色點是一個接收機所在的位置，黑色的點就是它在這個時候可以接收到的衛星數量。我們大概可以看看，都至少有8顆多一點，然後甚至到10顆或11顆這樣子的衛星數量。這樣子，衛星數量越多，對於定位的效果也就越好。可是它主要是用來怎麼樣子做定位，這個部分的話會有一點點複雜，我看這邊像大部分都已經上過，都是都不是小學生，雖然有幾位小學生，不過這種聯立方程式應該大家都學過。左上角這個地方是一個例子，我在這個地方，粉紅色的這一個點，這個地方是我的接收機的位置，接收機有可能是我們的手機，有可能是我們車上的導航裝置，它同時間如果收到4顆衛星的訊號，四個顏色不同顏色的衛星，衛星的位置我們可以知道，我們從它的訊號裡面，其實就可以知道它的位置，從衛星到粉紅色這個點，它的距離，我們也可以從它的訊號裡面來知道，我們也可以從它的訊號裡面來知道。所以，有四顆衛星的位置，還有4顆衛星到我們觀測點，就是訊號接收點的位置的距離。所以，這樣用這樣的方式我們知道，衛星的位置，還有衛星到接收器之間的距離，我們就可以寫成4個聯立方程式，4個聯立方程式，它的位置就是x、y、z，就是我們要求的解。4條聯立方程式解3個未知數，幾乎都可以解的出來。所以GPS它的定位的原理，主要就是用剛剛所講的四個衛星的位置我們知道，然後還有它跟接收器之間的距離，我們也可以知道，這樣子我們就可以寫成一個聯立方程式來解三個未知數，x、y、z三個未知數。它主要的定位的原理是這個樣子。
剛剛其實有提到提到說，我們為什麼可以從衛星的訊號裡面，就可以知道衛星到接收機之間的位置，這個接下來會有一點點的複雜。就是GPS訊號裡面，其實它可以分成兩種不同的訊號，一種就是電碼，所謂的電碼就是01010101這樣子，只是不同的衛星，它會有不同的排列方式，這個其實都有一定的計算方法，就是我在現在這個時間，它應該是0還是1，下一個時間它應該是0還是1，其實都每一顆衛星它都有一定的計算方法。所以我在接收機這個地方，我去接收GPS的訊號，我一直去接收它，我就會接收到一個010101，只是每顆衛星可能都不一樣的0101的排序，我也可以知道說，這個0或這個1是在幾秒的時候，在幾秒的時候所發出來的。這樣子的話我就可以知道說哎，我在這個地方我收到的是10秒之前，舉個例子，舉個例子雖然不會這麼久，10秒之前所發出來的訊號，這樣子我就可以時間乘以光速，我就可以知道說這一段的距離是有多長，這段的距離是有多長。只是每一個1或每一個0，它其實就是一個刻度，就像是說我們的尺，我們的尺上面每一個刻度，刻度越大代表這個誤差也就越大。所以在訊號裡面，它不只是只有這種0101這種電碼，電碼的刻度比較大，它還有這種窄波相位，窄波相位的刻度比較小，因為它有比較高的頻率。GPS衛星，它有兩個不同的頻率，一個叫做L1，這個是窄波相位的頻率，它大概是1.5GHz，在另外還有一個L2，它是1.2GHz。這兩個頻率，其實都是由一個基本頻率去產生的，去把它產生出來的。另外它在L1的地方，它又有兩個不同的電碼，兩個不同的電碼一個叫做C/A電碼，另外一個叫做P電碼。C/A電碼的頻率比較低，頻率比較低就代表它的刻度比較大，刻度比較大的話，就代表它量的比較不準。P電碼它的頻率比較高，代表它的刻度比較小，所以它可以量的比較準。所以，在平常，我們的不管是運動型手機呀、運動型手錶或者是手機呀，甚至車用型的導航，他們大概了據我所知，這種幾千塊的東西，它大概都是只有收L1的頻率，而且它只會產生C/A的電碼。C/A電碼呢，就照剛剛上面的這種定位的方式，它的誤差大概是幾公尺，比較差一點的可能到幾十公尺。所以如果大家在開車的時候會發現，說起我現在高架，高架橋上面，為什麼它定位是定位到下面的平面道路，這個就是因為它誤差，產生的，一個幾公尺到幾十公尺的這個誤差所造成的後果。在比較貴一點的接收機，尤其是學術上來用的話，它至少都它一定會接受這兩個頻率，和一定會接受這兩個頻率，而且它一定會產出電碼還有載波相位元的觀測資料，產生電碼跟載波線位元的觀測資料。因為，像我是中央大學畢業的，我們中央地科系的老師，有人就是用這種GPS來去看地殼變動，然後這種誤差要很小，地殼變動可能一年幾公分而已，所以他們的誤差要很小，所以他們就是經過很，很複雜的計算，不會像說我們就是只是手機這樣，很簡單的用這種，像我們剛剛講的這種聯立方程式去定位，他們這個計算其實是還蠻複雜的。這個定位，大概就只能有幾公分的誤差而已。所以，就是這個是GPS它定位的一個原理，他們要怎麼樣子去把電碼還有窄波相位合在一起。因為GPS它就是一個電磁波，電磁波它就是會一直有相位的變化。所以，他們是用了一個我覺得還蠻特別的，叫做相位偏移的一種方法，叫做Phase-Shift Keying(PSK)。如果一般的窄波相位，就是長得像這樣很漂亮的一個正弦波，我要把下面的這個電碼要把它放到一個正弦波裡面，我就是在，像比如說從這個地方從0變到1，這個地方從1變到0，這種改變電碼的這個時候，我就把它它的相位改變180度，像是這個地方從0變到1，我的相位這個地方是正的，原本是正的要變成負的，我就在0的這個地方，讓它正的之後還是變成正的，用這樣的一個方式去把電碼把它放到這個窄波相位裡面。所以這個GPS訊號其實是結構，它有兩個不同的頻率，然後在某一個頻率它有兩個電碼，都是用這樣的一個方式去把它放到它的窄波相位裡面。第二個頻率它是只有一個電碼，同樣是用這樣的方式去把它放到它的窄波相位裡面。這個是一般來講我們的GPS很簡單定位的一個方法。
GPS其實它不是只是拿來做定位的，雖然說它一開始的目的，是真的是拿來做定位，只是它會通過電離層也會通過大氣層，所以這些電離層跟大氣層上面的介值，電離層，主要就是它上面的帶電粒子的濃度，在大氣層上面就是溫度、壓力跟水氣，會影響到電波傳播的一個狀況。所以在目前目前像氣象局他們在做氣象預報的時候，就會使用GPS衛星所量測出來的水氣的含量。而這個水氣的含量叫做ZTD，叫做Zenith Total Delay，中文叫做天頂向總延遲量（可能是口誤）。它是什麼樣的東西？就是如果說我一個接收機放在這個地方，這個就是很多個GPS的位置，它同時會收到很多GPS的訊號，因為GPS的訊號會通過大氣層，當然也會通過電離層，只是電離層會有一些方法去把它，把電離層的影響消除掉，所以它收到通過大氣層的訊號之後，這些訊號就會受到大氣層上面的水氣的影響。水氣的影響如果大家還記得，就是大氣…光線折射，光線為什麼折射，就是它從一個它在密度不同的介質裡面傳播，密度越大的，光線跑的速度也就越慢，光線跑的速度也就越慢。所以如果因為在衛星上面的位置，我們都可以知道，如果這個接收機的位置我也可以知道，所以真空中的距離我就可以知道，可是像剛剛我有提到，在他們訊號走的受到大氣的影響，我也可以從，我在訊號上面收到的遲延量，因為訊號會跑的比較慢，在有在大氣層，在大氣層裡面有密有這些水氣的影響，它就會跑的比較慢，所以訊號跑多慢，我也可以在接收機接收到訊號的時候，我也可以知道，所以我有很多不同方向，不同仰角的GPS訊號進來，我就可以讓這些訊號去做一些計算，產生一個天頂方向的訊號的遲延量，這個遲延量就跟水氣含量有很大的關係。這個目前氣象局它每天都會把這些資料來去做氣象預報，這個是在大氣的部分。在電離層的部分也是一樣，因為訊號會通過電離層，GPS的訊號它有兩個頻段，在電離層上面在這種L頻段，L頻段這種一點多GHz的這個訊號，它對於傳播路徑上面的電子含量 的影響會不一樣，不同頻率的影響就會不一樣，所以我就可以在接收機這個地方，接收到兩個不同頻率，2個不同受到電離層影響的頻率的訊號，那這樣子我經過一些計算，我就可以知道，這個訊號它通過電離層的時候，它的整個路徑上面的電子濃度的積分，的累計起來的整個電子濃度的量，之後我再把它做一些計算之後，得到整個電離層厚度的，的高度上面的總量，這樣子的話，我就可以做對電離層做一些研究。
這個是在今年，今年我忘記是年初還是年中的時候，這個是在成大地科系，成大地科系的林建宏，林老師，他們團隊對於東加火山爆發對於電離層的影響做的一個研究，這個是一個非常令人興奮，令人眼睛一亮的一個研究。它是這個研究是什麼？其實他們就是用地面的GPS做的一個研究。上面的這些有顏色的點，其實就是GPS的位置，所以這個是有非常多的GPS的訊號來去做出來的。東加火山大概在這個地方，東加火山，它火山爆發就會產生一些震波，他們就經過一些計算，這樣他們就可以知道說，震波傳播的速度。所以像這個，這個其實有點不是很清楚，這邊有一個粉紅色的一個紅色的圈，這個時候的震波就傳到這個地方，在這個時間點就傳到這個地方，傳到這個地方的時候，其實我們可以看到，這個地方像有開始有一些震盪出來，這個是電子濃度的震盪，電子濃度的震盪。黃色的部分是比較電子濃度比較高的地方，淺藍色的地方是電子濃度比較低的地方。所以我們可以看到，這個震波傳到這個地方的時候哎，這個地方就有產生一些震盪，到這個地方的時候，過來這個地方更明顯的一個震盪，可是震波還沒傳到這個地方，這個地方大概是在澳洲，這個地方大概是在日本，可是震波還沒傳到日本，還沒傳到日本，它這個地方就有產生了一些震盪出來。在澳洲這邊有震盪，因為震波已經傳到這邊，可是日本還沒有，還沒有到這個地方，其實震波一直在傳，然後所以到這個地方，當它傳到日本的時候哎，一樣有震波，這個地震波就在日本的震波就開始產生出來了，電離層裡面的震盪就開始產生出來了。可是在澳洲這個地方哎，這個震盪，這個震盪還是一直持續著。這個地方我們可以看到這地方有兩坨，就是他們觀測的位置，就是他們GPS用GPS來觀測的位置。這兩個地方其實大概就是地球磁場的共軛點，因為在澳洲還有日本，其實這個地方，它的地球磁場其實是封閉的，地球磁場，就是地球磁場從這個地方出來，然後之後會從這個地方進去，就是它的磁場的方向是從這個地方出來的，從這個地方進去。所以這個是它共軛點的地方。所以可以看到說在理論上不會產生震盪的位置，產生了震盪，就代表說其實這些震波是會沿著地球的磁場傳遞到它的共顎點的位置。這個其實在之前其實就已經有類似 的研究，只是這個是一個非常明顯的一個證據，之前的證據相對來說就不是很那麼的明顯，可是這是一個很明顯的一個證，一個證據，因為東加火山爆發的能量夠大，所以它產生的震波夠大，所以這個是一個非常明顯的一個證據，這個是真的是令人很興奮，在電離層物理上面，一個非常很令人興奮的一個結果。
剛剛有講到說，在這個剛剛講的都是地面的GPS所做的一些應用，其實就很簡單的做一個介紹。再來剛剛有講到，在衛星上面我也需要做定位，像以台灣的衛星福衛為1號、2號、3號、5號、7號，包括之後的獵風者，他們一樣是需要有，有GPS來進行定位的動作，可是它的高度比較高，像比如說以這個是福衛三號，福衛三號的位置，大概距離地球表面了700多公里，平均大概720公里，所以它也會也會收到，不是從上面來的GPS的訊號，它也會收到從旁邊過來的GPS的訊號。通常在做定位的時候，這樣從旁邊來的訊號，通常都不會拿來用，我們就是直接把它過濾掉，因為它通過的範圍太長了，像這個部分的話，它通過的路徑比較長，就是而且會受到電離層跟大氣層的影響比較大，所以這個部分的訊號品質就會比較差，所以在做定位的時候，這個時候，這些訊號通常是不會拿來用的。可是剛剛其實也有提到，通過了電離層，尤其是它整個穿透了電離層，尤其是像衛星會跑，像GPS衛星往這個方向跑，這個福衛3號樓往這個方向跑，所以它有的時候我們也會收到通過很低的高度的大氣層或電離層的訊號，這些訊號拿來做定位是絕對不能拿來用的，因為這個訊號的品質太差了，就是它會造成我們定位的，反而會造成一些反效果，可是它像以這個這個例子來看，它通過了電離層，因為GPS訊號跟浮威3號它們之間會有一個相對速度，所以他們不同時間不都會有不同的位置，所以福衛3號這邊接收到，會接收到通過不同高度電離層的訊號，也就是它會接收到受到不同高度電離層影響的訊號，所以我們就經過了一些假設，還有經過了一些計算，我們就可以得到電子濃度隨著高度的變化，因為它通過了不同高度的電離層。以一條訊號來看，它受到影響最大的，就是在他近訊號近地點這個位置的電離層的電子濃度，所以，我們就透過一些假設跟一些計算，我們就可以把這整個通過不同高度電離層的，這整筆訊號，我們就可以把整個電離層的電子濃度，隨著高度的變化來把它計算出來。這個是實際的觀測資料，這個不是示意圖，這個是實際的觀測資料。為什麼我會知道？因為這個是我算的我算的，所有，所以這個是真的是可以算的出來的。剛剛那個是電離層的例子，在大氣上面也是，如果說它 的GPS訊號通過的是比較低的大氣，它我們一樣會收到，受到大氣影響的電力的GPS訊號，只是在大氣上面，因為我們都知道大氣是隨著高度越低，它的濃度也就越大，而且這個它的折射率的幅度，其實比電離層的影響還要來的大。所以從剛剛的這個圖，我們可以看到我用畫的這個訊號，它其實是跑直線的，因為它幾乎真的就是跑直線，雖然也有一點點的曲折，只是它真的，實際上我們是假設它是跑直線的，可是大氣層就不一樣了，大氣層就不一樣，因為大氣層尤其是越低的地方，它的大氣的濃度也就越濃，大氣濃度越濃，當GPS的訊號從真空進入到大氣之後，它就會有一個偏折的現象，這個就像是說，我們把筷子放到水裡面，大氣的折射同樣的意思，因為大因為光線在大氣裡面跑，在大氣裡面跑的比較快，在水裡面跑的比較慢，所以它就有一個偏折的現象，這個要是從真空中跑到大氣裡面，尤其是越到越厚的大氣它產生的偏折的現象就越嚴重，就越嚴重。所以當它通過很低的大氣的時候，這個時候，如果我在扶衛3號這個地方往GPS方向一看，其實會被地球擋住，會被地球擋住。在最低的時候大概它可以這條直線，這一條直線跟地球表面的高度大概可以達達到150-200公里，意思就是這整GPS，其實被整個GPS衛星被地球擋住了，GPS它的衛星大概是在地球表面以下150到200公里的地方。這個部分，其實為什麼把它叫做電波掩星，就是地球眼GPS衛星，地球眼GPS衛星，從福衛3號的位置來看的話，就是地球把GPS衛星給掩蓋住了，所以我們才把這個叫做電波掩星。其實這個occultation, 掩星這個詞，其實在天文學，天文學上面的一個名詞，就像是說前一陣子有一個什麼月掩，月掩就是月球把，把天王星還是海王星掩蓋住了，這個叫什麼月掩天王星，月掩海王星，我有點忘記了。這個是天文學上的一個名詞，只是在衛星上面的話，其實我們也是把這個叫做掩星，只是地球把人造衛星掩蓋住了，所以我們把這個叫做電波掩星。這個是福衛3號的一個示意圖，福衛3號的示意圖。福衛3號，它的訊號它接收GPS訊號，因為通過大氣，大氣上面會影響到訊號的折射率，主要是大氣的溫度、壓力跟水氣的含量。這個地方，就是藉由GPS的，接收到GPS電波掩星的訊號，所計算出來的大氣的壓力，隨著高度的變化，還有溫度隨著高度的變化。其實這兩個圖裡面，其實總共有3條線，三條線，有兩條呢，一條是台灣自己算出來的壓力還有溫度，另外一條是美國，因為這是一個台美合作的計畫，另外一個是由美國的資料反演系統所算出來的，另外還有一個就是，我一下…三角形的，三角形的圖是這一筆資料，其實它很接近一個探空氣球的測站，和接近一個探空氣球的測站，它的所提供的觀測資料，大概就是，因為它一個氣球從地面上往上放，然後所以呢，它沿路一直做觀測，所以它就會得到，它沿路觀測的溫度壓力、水氣甚至風向、風速還有其它的一些觀測資料。所以在這個這個時候，我就是拿這個探空氣球，它的溫度跟壓力隨著高度的一個變化，拿來跟我們自己算出來的，還有美國系統算出來結果來做一個比較。我們可以看到，說其它都還算是蠻吻合的，這個只是其中的一筆資料而已。
在福衛3號，福衛3號是在2006年的時候發射的。福衛3號，它的接收GPS的訊號的天線是在這個地方，這裡有一個小天線，這裡有一個大天線，因為角度的關係，所以我們是從側面去看它，所以它主要是由這兩個天線，其實主要有四個，因為這邊有兩個，在另外1另外一端的也有兩個，對稱的2四個2總共四個天線。它總共是由6顆衛星所構成的。這個是它一天的觀測資料，一天的觀測資料也就是這是大氣的，也就是說它一天大概可以提供這麼多，而且是全球隨機分佈的大氣溫度、大氣的壓力還有溫度，還有水氣含量的資料。福衛3號如果6顆同時運作的話，一天大概可以提供2,500筆的觀測資料，而且是全球隨機分佈的，全球隨機分佈的。在上面的綠色的點，就是福衛3號的觀測資料，紅色的點就是剛剛我有提到的探空氣球，而且我們可以免費拿得到的探空氣球測站的位置，所以我們可以從這個圖上面來看，大概探空氣球…這種它願意把資料分享出來的測站，大概都是分佈在開發中或者是已開發國家，像比如說美洲、北美洲和美國、加拿大，然後在歐洲，然後在我們對面，不知道是朋友還是壞朋友的那個地方，澳洲就相對來說比較少，非洲幾乎沒有，還有南美洲也是幾乎沒有，非常的少，而且最少的地方就是在海面上，在海面上，在海面上的觀測資料，其實我們非常難拿的到，非常難拿的到，尤其是剛剛所提到這種隨著高度變化的這種剖面的資料。目前最準的大概就是剛剛所提到，就是剛剛講的這種探空氣球的資料，還有福衛3號的資料。所以福衛3號的話，它有另外一個名字叫做太空中最準確的溫度計，而且它所提供的資料是全球隨機分佈的，尤其是海面上，海面上，在海面上的資料密度跟在陸地上一樣多，所以這種對於我們很多的，不管是是在大氣或者是在對天氣預報上面，都有非常大的一個幫助。
這個是在2011年的時候，這個是在發表在某位國外的學者，這個老先生，在這個福衛7號上面，其實他算是一個很重要，很重要的一個推手，他在2011年的時候發表的一篇期刊，這個其實有點複雜，我就我用這個圖來講，同樣的東西。左邊這個是一個氣象天氣雲圖，這個是實際拍到的天氣雲圖，上面這個是如果在做天氣預報的時候，沒有使用福衛3號的資料，下面這個是有使用福衛3號的資料。我們來看一下，它會產生什麼樣的一個結果。在這個地方我們看到說哎，好像有一團，好像有一個渦旋在這邊產生了，在這邊，如果沒有使用福衛3號的資料，這邊也有一團雲在這個地方，有使用福衛3號，這個地方也有一團雲，隨著時間開始慢慢變化，哎~這個地方產生了一個渦旋，產生一個熱帶氣旋，也就是颱風。那在這個地方，這邊也是有一團雲，可是它像沒有颱風的樣子，有使用福衛3號的這個地方就…有一個也是有一個類似像渦旋，也就是颱風有一個地方在這邊產生了，隨著時間的變化，這個地方就是颱風生成了，這個地方，那個渦旋…那團雲甚至都已經不見了，只是這邊有一個類似像那個，有一個鋒面，像類似鋒面的一個東西在這邊，這個地方一樣是產生了一個颱風。所以這個是實際拿福衛3號的資料來做天氣預報的一個例子，可是這個只是一個比較好的例子，當然要拿出來報告，一定
要拿比較好的例子。總共來統計了，以福衛3號來講的話，大概可以提高這種天氣預報的準確率，大概提高5%。不要看這個5%，其實在天氣預報裡面要提高一個位數，其實都是一件非常困難的事情。所以福衛3號，它大概經過很多的統計，還有一些很多…這種大氣學家的計算，大概是可以提高天氣預報準確率，大概可以提高5%。這個是一個剛剛在大氣方面的一個研究，大氣方面的一個研究。它對於電離層的貢獻其實，福衛3號在大氣的貢獻很大，可是它在電離層上面的貢獻更大。為什麼？因為電離層的觀測資料比大氣的觀測資料更少。所以這個是成大地科系，剛剛有提到的成大地科系，林建宏林老師，他們團隊所做出來的。在以往其實要做出這樣子一個三維的電子濃度的分佈圖，其實是幾乎是不太可能的。也就是因為福衛3號，它的每天很大量的觀測資料，而且又是全球隨機分佈的觀測資料，我們才可以對於電離層有一個更，更…更多的一個瞭解。像比如說在這個地方，這個地方它就是電離層的電子濃度，隨著經度、緯度還有高度的一個變化，不過這個是沒有考慮到時間的，這個是在某一個時間。所以我們可以看到在這個地方，這個大概是在南美洲的這個地方，電子濃度就會比較強，電子濃度就會比較強，而且還有一些其它的一些現象。這個在以往，幾乎是沒有辦法去得到這樣子的一個這種觀測，得到這種比較細微的結構。這一個，其實是目前大家對於電離層比較關心的部分，就是電離層的不規則體。這個是在之前在，這個是現在在成大地科系（？）陳博士，他之前在中央大學念書的時候，這個是他畢業論文的其中一部分。我們可以看到這個是在太陽極小，這個都是使用福衛3號的資料，這個是在太陽極小期的時候，這個是在太陽極大期的時候。電離層的不規則體，大概可以分成兩類，第一類的話是在大概距離地球表面100公里上下，這個上下大概是十幾二十公里，它有一塊很容易產生電離層不規則的的得體的區域，這個電離層不規則體的高度，在這個高度的電離層不規則體，我們把它叫做散塊E層，因為電離層有分層，F層、E層、D層，在第D層的高度大概是在100公里上下，這個是所以在這個地方產生 的電離層不規則體，叫做散塊E層。之後，在比較高的地方，大概在兩三百公里的地方，這個地方是F層，F層產生的不規則體，我們把它叫做散狀F層。所以大家如果有聽到，電離層、電漿泡，電離層電漿泡大概都是在散狀F層這個地方所產生的，所產生的。這個地方它是，橫軸是時間，縱軸是緯度，然後Z軸是高度。這個其實在以往，沒有福衛3號之前，我們也是根本幾乎不太可能去得到這樣子的一個圖，也就是有福衛3號，我們才有辦法來去得到電離層不規則體的一個變化。電離層不規則體其實是目前，尤其是在做通訊，而且是軍方，他們很關心的一個部分。電離層不規則體，就代表說它是不規則體，也就是說它常常是分佈的比較不是那麼均勻，而且常常會一塊一塊的，這樣子的一個狀況，對於電波傳播的影響跟品質，其實會造成很大的一個影響，就是如果說電磁波通過了電離層不規則體之後，它的訊號品質就會變得比較差，甚至很差。所以這個對於，不管是衛星通訊或者是長距離通訊，軍方很重視這個，然後像航空也很重視這個，其實對於他們的影響非常的大。所以，也就是用福衛3號的這些觀測資料，我們對於電離層不規則體的瞭解也就比較多。這個是一個，其中它用什麼樣子，用來觀測電離層不規則體的一個實際的觀測資料。如果說沒有電離層不規則體，就是它的訊號，沒有通過電離層不規則體的話，它的訊號的結果，我們就可以可以得到一個很漂亮，就是剛剛有看到的，一個電子濃度隨著高度的變化。可是如果有通過電離層不規則體的話，這個是它訊號的強度，它訊號的強度，這個大概在100公里的地方。所以這個是一個，就是散塊E層所造成的影響，因為它通過了電離層不規則體，這種一塊一塊的電子雲，所以它的訊