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中国工程院院士、原风云二号卫星地面应用系统总设计师许健民:走好科学路上每一步

专业门类比较齐全的科技队伍,以及他们的有效组织,是几十年来卫星中心最宝贵的财富。

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“我只是做了一点点事情。”

回忆风云卫星五十年发展历程,中国工程院院士、原风云二号卫星地面应用系统总设计师许健民这样形容自己的工作。

许健民始终认为,风云卫星能取得今天的成就,是几代人的积累,离不开团队中每个人持之以恒的贡献。团队成员之间在共同克服困难的实践中建立起来的信任、尊重和友谊,是风云卫星事业不断取得进步的真正“法宝”。

融入集体 和大家一起解决问题

1986年,国家卫星气象中心(以下简称卫星中心)调整领导班子,许健民被调到这里担任主任。当时卫星中心领导由许健民、钱纪良、钮寅生、郭关生和任远征五个人组成。

“卫星中心领导班子成员,都是非常能干的。我在和他们共事的过程中,向他们学习了很多。”许健民说,中心党组书记钱纪良强调目标管理,他在任用处级干部的讨论中,重视候选人的思想品德素质;中心副主任钮寅生、郭关生是从航天部门过来的,熟悉卫星系统,也有管理经验,风云一号、风云二号两个系统的工程管理,分别由他们负责;中心副主任任远征出生在长征途中,名字非常有纪念意义,她为人特别坦诚,负责人事工作。后来,方宗义担任中心副主任,负责科研工作。

去卫星中心前夕,当时中国气象局邹竞蒙局长向领导班子交代:“要在过去工作的基础上,不辜负组织重托,团结一致,互相帮助,有组织、有计划地把中国的卫星气象事业大大推进一步”。

现在许健民回过头来看,邹竞蒙对卫星中心领导说的这些话,就是毛主席说的“出主意、用干部”的意思 。“领导必须审时度势,不断地设定具体的组织目标,并调动他所掌握的力量,去实现目标,以此推动形势的发展和局面的改观。”

许健民刚到卫星中心时,对气象卫星和卫星气象知之甚少,甚至连什么是大气窗区,什么是吸收带这样的基本概念也不知道。“大家讨论问题时,都听不懂他们在讲什么。”

“由外行变成内行,是一个漫长的过程。”但是许健民很有耐心。他向卫星中心的同事虚心请教,从总设计师到操作员都问;卫星中心请北京大学尹宏教授来给职工讲卫星气象,许健民每次必听;卫星中心组织人员把欧美出版的专业书籍翻译成中文,他和同事把这些书读懂、译对,把基本概念都搞清楚……正是因为许健民让自己融入这个群体,成为卫星中心的普通一员,和大家一起去解决问题,卫星中心和他自己都得到了进步和提高。

许健民在卫星中心担任主任时,正值我国气象卫星发展的初期。卫星中心的职责,是完成地面系统的建设,在卫星发射以后,进行数据的接收、处理、分发的工作。此外还要使气象卫星尽可能更多地在国家的层面发挥作用。

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▲1988年9月7日许健民、骆继宾、孙家栋等在国家卫星气象中心观看风云一号A星发射。卫星发射成功让参与风云一号卫星研制的科学家们数千个日夜攻坚终于有了成果。

单位的职责,还要根据当时面临任务中的短版,具体化为可以量化、考核的组织目标,通过组织目标的实现,推动任务的完成。确立组织目标,要从对存在问题的精准定义入手。

许健民当时的做法,是到各个一线岗位上去跑,了解实际情况。在中心会议上讲话,许健民并不刻意追求面面俱到,他会坦诚地阐述自己对形势的估计、对大家工作的评价、对未来工作目标的看法。会后,业务骨干都愿意到办公室来找他,讲自己的看法。对于大家的合理意见和建议,许健民尽可能采纳,同时使自己的认识逐步接近实际。

20世纪80年代初期我国已经接收国外数字化气象卫星资料,可以通过气象卫星观测到的辐射,推导出大气和地面的物理状态。许健民初到卫星中心时,包括火灾、水体、植被等在内的许多产品已经开发出来了。但是相关专业人员担心产品还不完善,未经核实不敢用;潜在的用户部门则怀疑气象卫星处理出图片的真实性和可信度。许健民主张边建设、边应用,边开发、边服务,在实践中检验气象卫星产品的真实性,同时使产品发挥效益。

以1987年大兴安岭森林火灾的监测服务为代表,卫星中心将监测到的火情图像资料及时传真到救火前线,为前线指挥提供了最直接可视的一手资料。可以说,大兴安岭火情遥感服务,开启了气象卫星遥感应用的先河。

当国家发生气象卫星可以监测到的重要灾害事件时,卫星中心都尽最大努力及时做出响应。这需要以高质量的业务运行水平为基础,也要根据当时的情况做许多即时要做的工作。在这种情况下,中心领导一定到一线岗位和大家一起工作,发挥指挥和组织作用,参事工作人员不怕疲劳、连续工作,及时向中央、有关部门领导和公众发布信息。通过气象卫星在国民经济各领域的应用,气象卫星的作用进一步获得理解和支持。卫星中心组织体系的效能、科技人员的工作热情和凝聚力也得到极大的提高。

直面问题 把科学路上每一步都做好

“风云一号和风云二号两个系列最初的两颗卫星,‘空间段’和地面系统都曾经存在一些问题,许多环节不牢靠。卫星和地面系统故障不断,当时大家的神经都被崩紧了,就怕又传来什么地方出现故障的消息。”许健民说,一方面,为了尽可能重现故障发生时卫星的状态,地面系统从数据库中检索整编出故障发生瞬间星上的遥测、遥控数据,供卫星研制单位检查故障原因使用;另一方面,地面系统团队也在内部查找问题和不足。

许健民当时鼓励大家“说实话”,一定把故障发生时地面系统的状态搞清楚。虽然知道有一些故障与值班人员作业是有关系的,但是依然坚持不追究个人责任,鼓励大家把事件的发生过程复现出来,找到真正的原因,改进工作。

“卫星中心搞无线电专业的队伍,素质是非常好的。”许健民说,李希哲设计了一个用软件实现的数据同步缓冲方案,使静止卫星观测到的地球圆盘非常圆,保证了云图出图成功;张青山设法纠正了星上镜头运动造成的图像形变。

通过大家的努力,工作持续向前推进。但在一个重要“位置”,大家遇上了阻碍:风云二号云图动画存在明显抖动。
“虽然动画抖动是静止气象卫星对地观测普遍遇到的技术难题,但当时风云卫星的情况比其它国家更严重,影响用户使用和定量产品推导。”作为当时风云二号卫星地面应用系统总设计师,许健民十分清楚,动画抖动是表象,内里是图像定位软件没有做好。当时,许健民一边劝导大家耐心,一边自己反复看资料。

当把一系列图像组成时间序列,放在一起观察:地球圆盘在卫星云图上呈周期式的摆动和旋转,而这个周期,恰好等于卫星围绕地球公转一周所需的时间。许健民坚信,“我们所观察到的图像表现,一定是受到某种规律支配的结果”——图像动画上地球圆盘的运动只是一个表观现象,在这个有规律表观现象的背后,是卫星的实际位置和姿态,与理想的地球静止状态之间,存在着偏差。

许健民和他的研究生陆风一起推导公式、编写程序、改正错误。为此,他们把高等数学从头翻出来学习,需要什么方面的知识,就找那个领域的书读。想通一个问题,就随时记录下来。为了验证数学模型的正确性,进行了相关参数的精度分析,建立了仿真系统,通过数值模拟,验证了公式和坐标转换的正确性和程序的有效性。

当时正值非典疫情期间,他们是保洁人员眼里“经常走得最晚的那两个人”。后来,张晓虎也加入到了风云二号图像定位工作中。张晓虎的细致工作,使风云二号图像定位的精度提高到了像元级。经过三年多夜以继日的努力,彻底消除了图像动画中的抖动。

2006年10月,美国国家航空航天局局长格里芬访问中国期间,特别要求到国家卫星气象中心参观。返回后,格里芬在NASA网站的主页上写道:“We saw a very nice algorithm by which Chinese weather satellite developers correct for the apparent motion of the Earth as a result of minor shifts in the orbit of geostationary spacecraft.(中国气象卫星的开发者做了一个非常好的算法,用这个算法,在静止轨道卫星的图像动画上,地球的抖动非常小。)”

此前,国际同行对中国定位技术有负面评价。有了这个算法,他们承认中国在这个领域里领先了。

感谢团队 在解决问题中不断进步

“一个人的人生非常短暂。旧的问题解决以后,新的问题又会显现。就是这样循环往复,不断地在选准目标、提出问题、解决问题的过程中产生进步。”

回顾风云卫星50年发展历程,许健民说,他“只是做了一点点事情”。

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“卫星中心的同志们要敬业啊!”“卫星中心的同志们能够为完成国家重点工程任务贡献自己的力量,是非常幸运的,大家一定要把工作做好。”中国气象局原局长邹竞蒙、原副局长骆继宾的告诫,许健民一直记在心里。他自己是这样做的,他也尊重、珍惜、感谢团队里每一位这样做的人——

“这支队伍是在克服困难,完成风云卫星工程的实践中成长出来的。卫星中心成长的过程中,成功的经验和失败的挫折同样重要。”许健民说,“专业门类比较齐全的科技队伍,以及他们的有效组织,是几十年来卫星中心最宝贵的财富。卫星中心那么多科技人员,每个人只做一小段工作。这一小段工作,就是我们对国家的贡献。如果你所负责的工作段出了差错,要别人来纠正,那工作量就大了。”许健民说,他“非常感谢他们”。

正是团队成员之间通过共同克服困难的实践建立起来的信任、尊重、友谊,支持了卫星中心完成17颗风云气象卫星的业务管理、数据处理和应用服务任务。

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