許健民:走好科學路上每一步丨風雲衛星50年

2020-10-09 中國氣象局

「我只是做了一點點事情。」

回憶風雲衛星五十年發展歷程,中國工程院院士、原風雲二號衛星地面應用系統總設計師許健民這樣形容自己的工作。

許健民始終認為,風雲衛星能取得今天的成就,是幾代人的積累,離不開團隊中每個人持之以恆的貢獻。團隊成員之間在共同克服困難的實踐中建立起來的信任、尊重和友誼,是風雲衛星事業不斷取得進步的真正「法寶」。

融入集體 和大家一起解決問題

1986年,國家衛星氣象中心(以下簡稱衛星中心)調整領導班子,許健民被調到這裡擔任主任。當時衛星中心領導由許健民、錢紀良、鈕寅生、郭關生和任遠徵五個人組成。

「衛星中心領導班子成員,都是非常能幹的。我在和他們共事的過程中,向他們學習了很多。」許健民說,中心黨組書記錢紀良強調目標管理,他在任用處級幹部的討論中,重視候選人的思想品德素質;中心副主任鈕寅生、郭關生是從航天部門過來的,熟悉衛星系統,也有管理經驗,風雲一號、風雲二號兩個系統的工程管理,分別由他們負責;中心副主任任遠徵出生在長徵途中,名字非常有紀念意義,她為人特別坦誠,負責人事工作。後來,方宗義擔任中心副主任,負責科研工作。

去衛星中心前夕,當時中國氣象局鄒競蒙局長向領導班子交代:「要在過去工作的基礎上,不辜負組織重託,團結一致,互相幫助,有組織、有計劃地把中國的衛星氣象事業大大推進一步」。

現在許健民回過頭來看,鄒競蒙對衛星中心領導說的這些話,就是毛主席說的「出主意、用幹部」的意思 。「領導必須審時度勢,不斷地設定具體的組織目標,並調動他所掌握的力量,去實現目標,以此推動形勢的發展和局面的改觀。」

許健民剛到衛星中心時,對氣象衛星和衛星氣象知之甚少,甚至連什麼是大氣窗區,什麼是吸收帶這樣的基本概念也不知道。「大家討論問題時,都聽不懂他們在講什麼。」

「由外行變成內行,是一個漫長的過程。」但是許健民很有耐心。他向衛星中心的同事虛心請教,從總設計師到操作員都問;衛星中心請北京大學尹宏教授來給職工講衛星氣象,許健民每次必聽;衛星中心組織人員把歐美出版的專業書籍翻譯成中文,他和同事把這些書讀懂、譯對,把基本概念都搞清楚……正是因為許健民讓自己融入這個群體,成為衛星中心的普通一員,和大家一起去解決問題,衛星中心和他自己都得到了進步和提高。

許健民在衛星中心擔任主任時,正值我國氣象衛星發展的初期。衛星中心的職責,是完成地面系統的建設,在衛星發射以後,進行數據的接收、處理、分發的工作。此外還要使氣象衛星儘可能更多地在國家的層面發揮作用。

1988年9月7日許健民、駱繼賓、孫家棟等在國家衛星氣象中心觀看風雲一號A星發射。衛星發射成功讓參與風雲一號衛星研製的科學家們數千個日夜攻堅終於有了成果。

單位的職責,還要根據當時面臨任務中的短版,具體化為可以量化、考核的組織目標,通過組織目標的實現,推動任務的完成。確立組織目標,要從對存在問題的精準定義入手。

許健民當時的做法,是到各個一線崗位上去跑,了解實際情況。在中心會議上講話,許健民並不刻意追求面面俱到,他會坦誠地闡述自己對形勢的估計、對大家工作的評價、對未來工作目標的看法。會後,業務骨幹都願意到辦公室來找他,講自己的看法。對於大家的合理意見和建議,許健民儘可能採納,同時使自己的認識逐步接近實際。

20世紀80年代初期我國已經接收國外數位化氣象衛星資料,可以通過氣象衛星觀測到的輻射,推導出大氣和地面的物理狀態。許健民初到衛星中心時,包括火災、水體、植被等在內的許多產品已經開發出來了。但是相關專業人員擔心產品還不完善,未經核實不敢用;潛在的用戶部門則懷疑氣象衛星處理出圖片的真實性和可信度。許健民主張邊建設、邊應用,邊開發、邊服務,在實踐中檢驗氣象衛星產品的真實性,同時使產品發揮效益。

以1987年大興安嶺森林火災的監測服務為代表,衛星中心將監測到的火情圖像資料及時傳真到救火前線,為前線指揮提供了最直接可視的一手資料。可以說,大興安嶺火情遙感服務,開啟了氣象衛星遙感應用的先河。

當國家發生氣象衛星可以監測到的重要災害事件時,衛星中心都盡最大努力及時做出響應。這需要以高質量的業務運行水平為基礎,也要根據當時的情況做許多即時要做的工作。在這種情況下,中心領導一定到一線崗位和大家一起工作,發揮指揮和組織作用,參事工作人員不怕疲勞、連續工作,及時向中央、有關部門領導和公眾發布信息。通過氣象衛星在國民經濟各領域的應用,氣象衛星的作用進一步獲得理解和支持。衛星中心組織體系的效能、科技人員的工作熱情和凝聚力也得到極大的提高。

直面問題 把科學路上每一步都做好

「風雲一號和風雲二號兩個系列最初的兩顆衛星,『空間段』和地面系統都曾經存在一些問題,許多環節不牢靠。衛星和地面系統故障不斷,當時大家的神經都被崩緊了,就怕又傳來什麼地方出現故障的消息。」許健民說,一方面,為了儘可能重現故障發生時衛星的狀態,地面系統從資料庫中檢索整編出故障發生瞬間星上的遙測、遙控數據,供衛星研製單位檢查故障原因使用;另一方面,地面系統團隊也在內部查找問題和不足。

許健民當時鼓勵大家「說實話」,一定把故障發生時地面系統的狀態搞清楚。雖然知道有一些故障與值班人員作業是有關係的,但是依然堅持不追究個人責任,鼓勵大家把事件的發生過程復現出來,找到真正的原因,改進工作。

「衛星中心搞無線電專業的隊伍,素質是非常好的。」許健民說,李希哲設計了一個用軟體實現的數據同步緩衝方案,使靜止衛星觀測到的地球圓盤非常圓,保證了雲圖出圖成功;張青山設法糾正了星上鏡頭運動造成的圖像形變。

通過大家的努力,工作持續向前推進。但在一個重要「位置」,大家遇上了阻礙:風雲二號雲圖動畫存在明顯抖動。

「雖然動畫抖動是靜止氣象衛星對地觀測普遍遇到的技術難題,但當時風雲衛星的情況比其它國家更嚴重,影響用戶使用和定量產品推導。」作為當時風雲二號衛星地面應用系統總設計師,許健民十分清楚,動畫抖動是表象,內裡是圖像定位軟體沒有做好。當時,許健民一邊勸導大家耐心,一邊自己反覆看資料。

當把一系列圖像組成時間序列,放在一起觀察:地球圓盤在衛星雲圖上呈周期式的擺動和旋轉,而這個周期,恰好等於衛星圍繞地球公轉一周所需的時間。許健民堅信,「我們所觀察到的圖像表現,一定是受到某種規律支配的結果」——圖像動畫上地球圓盤的運動只是一個表觀現象,在這個有規律表觀現象的背後,是衛星的實際位置和姿態,與理想的地球靜止狀態之間,存在著偏差。

許健民和他的研究生陸風一起推導公式、編寫程序、改正錯誤。為此,他們把高等數學從頭翻出來學習,需要什麼方面的知識,就找那個領域的書讀。想通一個問題,就隨時記錄下來。為了驗證數學模型的正確性,進行了相關參數的精度分析,建立了仿真系統,通過數值模擬,驗證了公式和坐標轉換的正確性和程序的有效性。

當時正值非典疫情期間,他們是保潔人員眼裡「經常走得最晚的那兩個人」。後來,張曉虎也加入到了風雲二號圖像定位工作中。張曉虎的細緻工作,使風雲二號圖像定位的精度提高到了像元級。經過三年多夜以繼日的努力,徹底消除了圖像動畫中的抖動。

2006年10月,美國國家航空航天局局長格裡芬訪問中國期間,特別要求到國家衛星氣象中心參觀。返回後,格裡芬在NASA網站的主頁上寫道:「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.(中國氣象衛星的開發者做了一個非常好的算法,用這個算法,在靜止軌道衛星的圖像動畫上,地球的抖動非常小。)」

此前,國際同行對中國定位技術有負面評價。有了這個算法,他們承認中國在這個領域裡領先了。

感謝團隊 在解決問題中不斷進步

「一個人的人生非常短暫。舊的問題解決以後,新的問題又會顯現。就是這樣循環往復,不斷地在選準目標、提出問題、解決問題的過程中產生進步。」

回顧風雲衛星50年發展歷程,許健民說,他「只是做了一點點事情」。

「衛星中心的同志們要敬業啊!」「衛星中心的同志們能夠為完成國家重點工程任務貢獻自己的力量,是非常幸運的,大家一定要把工作做好。」中國氣象局原局長鄒競蒙、原副局長駱繼賓的告誡,許健民一直記在心裡。他自己是這樣做的,他也尊重、珍惜、感謝團隊裡每一位這樣做的人——

「這支隊伍是在克服困難,完成風雲衛星工程的實踐中成長出來的。衛星中心成長的過程中,成功的經驗和失敗的挫折同樣重要。」許健民說,「專業門類比較齊全的科技隊伍,以及他們的有效組織,是幾十年來衛星中心最寶貴的財富。衛星中心那麼多科技人員,每個人只做一小段工作。這一小段工作,就是我們對國家的貢獻。如果你所負責的工作段出了差錯,要別人來糾正,那工作量就大了。」許健民說,他「非常感謝他們」。

正是團隊成員之間通過共同克服困難的實踐建立起來的信任、尊重、友誼,支持了衛星中心完成17顆風雲氣象衛星的業務管理、數據處理和應用服務任務。

中國氣象報社出品

作者:盧健

微信編輯:欒菲

審核:崔國輝

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