北斗衛(wèi)星為人們提供高精度定位導(dǎo)航的同時(shí)，也在為準(zhǔn)確預(yù)報(bào)天氣發(fā)揮著重要作用。
讓這一跨界應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)的，是中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心空間環(huán)境探測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、風(fēng)云三號衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師孫越強(qiáng)研究員。她長期從事北斗/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（英文簡稱GNSS）遙感及空間環(huán)境探測技術(shù)研究，承擔(dān)了風(fēng)云氣象衛(wèi)星、月球與深空探測、載人航天等重大航天任務(wù)。
中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心空間環(huán)境探測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、風(fēng)云三號衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師孫越強(qiáng)研究員（中）與空間探測載荷技術(shù)團(tuán)隊(duì)在確認(rèn)關(guān)鍵參數(shù)（11月9日攝）。新華社發(fā)（中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心供圖）
為了解釋導(dǎo)航衛(wèi)星為何能應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)，孫越強(qiáng)畫了一張圖，中間是地球，一端是距離地面800公里的風(fēng)云衛(wèi)星，另一端是距離地面兩萬公里的北斗衛(wèi)星。由于衛(wèi)星中間有地球遮掩，科學(xué)家稱其為掩星探測。
“導(dǎo)航衛(wèi)星在做定位導(dǎo)航時(shí)，信號穿過地球的電離層、大氣層會延遲、彎曲，產(chǎn)生誤差。但如果我們知道北斗和風(fēng)云衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置，通過對信號誤差值的反演推算，就可以反推出地球電離層和大氣層的參數(shù)，就可應(yīng)用于氣象及空間天氣監(jiān)測預(yù)報(bào)。”孫越強(qiáng)說。
據(jù)介紹，在風(fēng)云衛(wèi)星上放置一臺導(dǎo)航衛(wèi)星信號接收機(jī)，其每天接收的信號相當(dāng)于全球釋放一千多個(gè)氣象探空氣球，觀測數(shù)據(jù)可在三小時(shí)內(nèi)就傳輸?shù)綌?shù)值天氣預(yù)報(bào)中心。這一探測方法可為天氣預(yù)報(bào)提供及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐，有效提升預(yù)報(bào)的精確度，被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)衛(wèi)星探測手段之一。
8月3日11時(shí)47分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征四號丙運(yùn)載火箭，成功將風(fēng)云三號06星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。新華社發(fā)（汪江波 攝）
上世紀(jì)90年代末，孫越強(qiáng)剛剛開始掩星探測研究時(shí)，一切都是從零開始，國內(nèi)連相關(guān)資料都很難找到。
越是有挑戰(zhàn)，越是激發(fā)了孫越強(qiáng)“啃硬骨頭”的決心。在她坐了十多年冷板凳后，中國開始建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而風(fēng)云三號C星的研制與發(fā)射為孫越強(qiáng)的研究方向提供了實(shí)現(xiàn)理想的契機(jī)。
在多年的技術(shù)積累和算法研究基礎(chǔ)上，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在極弱信號高精度相位測量、跟蹤捕獲、反演算法等方面取得了一系列技術(shù)突破，開辟了北斗高精度導(dǎo)航信號應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展快車道。
除了服務(wù)于中國數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，孫越強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的探測數(shù)據(jù)還被納入歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心以及德國、加拿大、英國、日本、韓國等國際數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，表明在該領(lǐng)域中國自主創(chuàng)新的探測技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
作為中國天基空間環(huán)境探測學(xué)科帶頭人，孫越強(qiáng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在空間粒子探測、短波光學(xué)、深空環(huán)境等關(guān)鍵技術(shù)上取得多項(xiàng)創(chuàng)新突破，有力地推進(jìn)了天基空間環(huán)境探測跨越式發(fā)展。
如今，中國在軌運(yùn)行的上百顆衛(wèi)星上有孫越強(qiáng)團(tuán)隊(duì)研制的400多臺套探測設(shè)備，在天問、嫦娥、空間站等一系列重大航天工程中發(fā)揮了重要作用。
近年來，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷挑戰(zhàn)北斗/GNSS遙感探測技術(shù)的新高度，利用北斗/GNSS反射信號探測海面風(fēng)速，并在國際上首次實(shí)現(xiàn)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)化應(yīng)用，還創(chuàng)新性地應(yīng)用于海洋重力、土壤濕度、海冰等探測領(lǐng)域。
她說，北斗/GNSS導(dǎo)航遙感探測具有長期的穩(wěn)定性和一致性，可為全球氣候變化研究提供精確測量的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
目前，其團(tuán)隊(duì)與德國、奧地利的科研機(jī)構(gòu)建立了掩星探測與大氣氣候應(yīng)用國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
“認(rèn)知世界、探索宇宙離不開空間環(huán)境探測，我喜歡做‘頂天立地’的事，希望讓北斗衛(wèi)星在遙感探測領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，希望中國在人類氣候變化研究領(lǐng)域做出更大貢獻(xiàn)?！睂O越強(qiáng)說。