在科研方向上，我一直致力于从事微波辐射测量理论和微波遥感领域的研究，并通过主持和参与各类相关课题，面向国家重大需求，解决微波辐射测量在被动微波遥感和探测应用中的关键技术问题，研究的问题主要归纳为以下三个方面：

一、如何提高微波辐射测量的亮温数据质量（包括实孔径和综合孔径）？

二、如何提高微波辐射测量的空间分辨率？

三、如何提高星载被动微波遥感的亮温数据在数值天气预报中的应用效果？

围绕以上问题开展的具体研究工作以及取得的主要成果如下：

静止轨道被动微波大气探测是遥感领域的一项空白，也是技术研究的前沿。中国在第二代静止轨道“风云四号”光学星成功业务化运行之后，对“风云四号”微波星的发展需求也变得更加迫切。静止轨道微波探测面临的两大挑战之一是作为一种前所未有的卫星遥感手段，没有实际工程经验可以借鉴。2014年我作为访问学者在美国科罗拉多大学Boulder分校留学深造一年，期间在导师、国际微波大气遥感专家、90年代美国静止轨道微波观测GSMWG工作组成员Al.Gasiewski教授指导下，系统学习了NWP数值预报模式、微波辐射传输模型和资料同化等关键技术。回国后，与中国气象局地球系统数值预报中心、国家卫星气象中心、航天八院上海卫星工程研究所、上海航天电子技术研究所等单位合作，针对我国发展静止轨道微波大气探测的两种候选载荷——上海航天电子技术研究所的实孔径毫米波/亚毫米波探测仪和中科院国家空间科学中心的旋转圆环综合孔径毫米波探测仪GIMS2建立了静止轨道全链路被动微波大气探测模型，基于数值预报模式和4D-Var资料同化系统实现了静止轨道微波观测系统模拟试验，提供了一种定量化的方法来评估新型静止轨道微波观测能力和配置对数值天气预报性能的影响，对“风云四号”微波星搭载的静止轨道毫米波亚毫米波探测仪的参数优化和性能评估提供了有效方法。本人在该研究方向获得了两个国基金面上项目、国家卫星气象中心项目和上海卫星工程研究所项目的支持，发表期刊论文3篇（包括遥感顶刊1篇），国际遥感会议论文5篇，中国遥感会议论文2篇。

静止轨道微波探测面临的两大挑战之二是空间分辨率不足（轨道太高以及传统实孔径天线口径受限）。90年代美国提出用多个小口径天线的阵列通过综合孔径变换合成等效大口径天线的综合孔径微波辐射计体制，来提高被动微波遥感的分辨率，目前已有两种在研的静止轨道综合孔径微波辐射计载荷方案：美国的GeoSTAR和中国的GIMS。而本人所在团队在常规综合孔径辐射计基础上，通过增加镜像反射面，提出了镜像综合孔径微波辐射测量的概念、原理和方法，研制了镜像综合孔径微波辐射计原理实验样机，验证了镜像综合孔径的原理及对空间分辨率的提升，目前正与国内航天院所合作推动该技术在卫星遥感领域的实际应用。在该研究方向，我作为研究骨干参与总装探索项目一项，国基金面上项目一项，发表期刊论文4篇（包括遥感顶刊1篇）。具体取得的研究成果包括：提出了两种二维镜像综合孔径转移矩阵秩亏缺误差的校正方法；提出了一种基于转换矩阵最大秩准则的二维镜像综合孔径阵列排布优化模型；提出了基于H矩阵的镜像综合孔径亮温重建方法；提出了一维镜像综合孔径的满秩转移矩阵的阵列排布方法，以上理论方法均开展了实验验证其有效性。

  在气象领域，卫星遥感数据对天气预报的应用价值是通过资料同化提升NWP数值预报模式初始场精度来实现的。星载微波亮温数据的资料同化性能一直受限于天线采样足迹与数值模式网格空间不匹配引入的表征性误差，其与资料同化过程的背景场误差、传输模型误差和仪器噪声误差混杂在一起，难以抑制。我将深度学习的卷积神经网络（CNN）模型和星载微波辐射计全链路观测模型结合，提出基于CNN的微波亮温数据资料同化预处理算法，用于抑制亮温数据的表征性误差。目前已经和中国气象局地球系统数值预报中心合作在我国业务化的GRAPES_GFS数值预报模式与GRAPES四维变分（4D-Var）同化系统中对“风云三号”D星微波成像仪MWRI亮温数据开展了测试，初步验证了算法的有效性，在遥感顶刊IEEE TGRS发表论文1篇。后续将继续推进该技术在我国“风云三号”微波遥感亮温资料同化和数值天气预报业务中取得实际应用。

2019年我国第一颗海洋盐度探测卫星获立项批复，这也是我国首次搭载综合孔径微波辐射计载荷开展微波遥感的卫星，对于综合孔径体制遥感设备的未来应用非常关键。2020年我作为项目负责人，联合国内三家单位承担了我国盐度星遥感载荷数据预处理软件研制项目，用于我国盐度星微波亮温遥感数据处理。除负责整个项目以外，我还负责综合孔径亮温重建、外部源校正、陆海污染缓解和RFI抑制等关键算法的研究与实现。