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中國工程院院士、原風云二號衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)總設計師許健民:走好科學路上每一步

專業(yè)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(wèi)星中心最寶貴的財富。

“我只是做了一點點事情。”

回憶風云衛(wèi)星五十年發(fā)展歷程,中國工程院院士、原風云二號衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)總設計師許健民這樣形容自己的工作。

許健民始終認為,風云衛(wèi)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恒的貢獻。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,是風云衛(wèi)星事業(yè)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(wèi)星氣象中心(以下簡稱衛(wèi)星中心)調整領導班子,許健民被調到這里擔任主任。當時衛(wèi)星中心領導由許健民、錢紀良、鈕寅生、郭關生和任遠征五個人組成。

“衛(wèi)星中心領導班子成員,都是非常能干的。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,他在任用處級干部的討論中,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(wèi)星系統(tǒng),也有管理經驗,風云一號、風云二號兩個系統(tǒng)的工程管理,分別由他們負責;中心副主任任遠征出生在長征途中,名字非常有紀念意義,她為人特別坦誠,負責人事工作。后來,方宗義擔任中心副主任,負責科研工作。

去衛(wèi)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,不辜負組織重托,團結一致,互相幫助,有組織、有計劃地把中國的衛(wèi)星氣象事業(yè)大大推進一步”。

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

許健民剛到衛(wèi)星中心時,對氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象知之甚少,甚至連什么是大氣窗區(qū),什么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么。”

“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(wèi)星中心的同事虛心請教,從總設計師到操作員都問;衛(wèi)星中心請北京大學尹宏教授來給職工講衛(wèi)星氣象,許健民每次必聽;衛(wèi)星中心組織人員把歐美出版的專業(yè)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(wèi)星中心的普通一員,和大家一起去解決問題,衛(wèi)星中心和他自己都得到了進步和提高。

許健民在衛(wèi)星中心擔任主任時,正值我國氣象衛(wèi)星發(fā)展的初期。衛(wèi)星中心的職責,是完成地面系統(tǒng)的建設,在衛(wèi)星發(fā)射以后,進行數據的接收、處理、分發(fā)的工作。此外還要使氣象衛(wèi)星盡可能更多地在國家的層面發(fā)揮作用。

▲1988年9月7日許健民、駱繼賓、孫家棟等在國家衛(wèi)星氣象中心觀看風云一號A星發(fā)射。衛(wèi)星發(fā)射成功讓參與風云一號衛(wèi)星研制的科學家們數千個日夜攻堅終于有了成果。

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,許健民并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。會后,業(yè)務骨干都愿意到辦公室來找他,講自己的看法。對于大家的合理意見和建議,許健民盡可能采納,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字化氣象衛(wèi)星資料,可以通過氣象衛(wèi)星觀測到的輻射,推導出大氣和地面的物理狀態(tài)。許健民初到衛(wèi)星中心時,包括火災、水體、植被等在內的許多產品已經開發(fā)出來了。但是相關專業(yè)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(wèi)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(fā)、邊服務,在實踐中檢驗氣象衛(wèi)星產品的真實性,同時使產品發(fā)揮效益。

以1987年大興安嶺森林火災的監(jiān)測服務為代表,衛(wèi)星中心將監(jiān)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??梢哉f,大興安嶺火情遙感服務,開啟了氣象衛(wèi)星遙感應用的先河。

當國家發(fā)生氣象衛(wèi)星可以監(jiān)測到的重要災害事件時,衛(wèi)星中心都盡最大努力及時做出響應。這需要以高質量的業(yè)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(fā)揮指揮和組織作用,參事工作人員不怕疲勞、連續(xù)工作,及時向中央、有關部門領導和公眾發(fā)布信息。通過氣象衛(wèi)星在國民經濟各領域的應用,氣象衛(wèi)星的作用進一步獲得理解和支持。衛(wèi)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

“風云一號和風云二號兩個系列最初的兩顆衛(wèi)星,‘空間段’和地面系統(tǒng)都曾經存在一些問題,許多環(huán)節(jié)不牢靠。衛(wèi)星和地面系統(tǒng)故障不斷,當時大家的神經都被崩緊了,就怕又傳來什么地方出現故障的消息。”許健民說,一方面,為了盡可能重現故障發(fā)生時衛(wèi)星的狀態(tài),地面系統(tǒng)從數據庫中檢索整編出故障發(fā)生瞬間星上的遙測、遙控數據,供衛(wèi)星研制單位檢查故障原因使用;另一方面,地面系統(tǒng)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(fā)生時地面系統(tǒng)的狀態(tài)搞清楚。雖然知道有一些故障與值班人員作業(yè)是有關系的,但是依然堅持不追究個人責任,鼓勵大家把事件的發(fā)生過程復現出來,找到真正的原因,改進工作。

“衛(wèi)星中心搞無線電專業(yè)的隊伍,素質是非常好的。”許健民說,李希哲設計了一個用軟件實現的數據同步緩沖方案,使靜止衛(wèi)星觀測到的地球圓盤非常圓,保證了云圖出圖成功;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(xù)向前推進。但在一個重要“位置”,大家遇上了阻礙:風云二號云圖動畫存在明顯抖動。
“雖然動畫抖動是靜止氣象衛(wèi)星對地觀測普遍遇到的技術難題,但當時風云衛(wèi)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。”作為當時風云二號衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)總設計師,許健民十分清楚,動畫抖動是表象,內里是圖像定位軟件沒有做好。當時,許健民一邊勸導大家耐心,一邊自己反復看資料。

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(wèi)星云圖上呈周期式的擺動和旋轉,而這個周期,恰好等于衛(wèi)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(guī)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(guī)律表觀現象的背后,是衛(wèi)星的實際位置和姿態(tài),與理想的地球靜止狀態(tài)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,需要什么方面的知識,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(tǒng),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,他們是保潔人員眼里“經常走得最晚的那兩個人”。后來,張曉虎也加入到了風云二號圖像定位工作中。張曉虎的細致工作,使風云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里芬訪問中國期間,特別要求到國家衛(wèi)星氣象中心參觀。返回后,格里芬在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(wèi)星的開發(fā)者做了一個非常好的算法,用這個算法,在靜止軌道衛(wèi)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里領先了。

感謝團隊 在解決問題中不斷進步

“一個人的人生非常短暫。舊的問題解決以后,新的問題又會顯現。就是這樣循環(huán)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。”

回顧風云衛(wèi)星50年發(fā)展歷程,許健民說,他“只是做了一點點事情”。

“衛(wèi)星中心的同志們要敬業(yè)??!”“衛(wèi)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,許健民一直記在心里。他自己是這樣做的,他也尊重、珍惜、感謝團隊里每一位這樣做的人——

“這支隊伍是在克服困難,完成風云衛(wèi)星工程的實踐中成長出來的。衛(wèi)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(yè)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(wèi)星中心最寶貴的財富。衛(wèi)星中心那么多科技人員,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(wèi)星中心完成17顆風云氣象衛(wèi)星的業(yè)務管理、數據處理和應用服務任務。

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