刘经南院士:每依北斗照九州

2020-08-24 12:54沈黎明
新天地 2020年8期
关键词:北斗卫星研究

沈黎明

6月23日9时43分,我国第55颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射成功。这颗卫星的发射成功,标志着我国北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成,引起世界瞩目。说到中国卫星定位测量技术,就不得不提一个人——刘经南,他在我国科学教育界,可谓大名鼎鼎,成就卓越:作为科学家:他长期致力于大地测量、GPS卫星定位理论与应用研究,科研成果三次获国家科学进步奖,是我国著名大地测量学专家、中国卫星定位领域的开拓者,有“中国GPS之父”的美誉;作为教育家:他是博士生导师,为国家培养出了许多高端优秀人才。

历尽坎坷终圆科学梦

刘经南祖籍湖南长沙,1943年出生的于重庆。抗日战争胜利后,因躲避战乱而迁往重庆的父母带着他回到故乡。

刘经南自幼聪慧,上学后,从小学到中学,成绩在班级里一直名列前茅。读高中期间,他看到新中国正在加紧建设,便萌生了将来要当科学家,用自己的聪明才智为祖国发展做贡献的想法。于是考大学时,对生物科学有浓厚兴趣的他报考了北京大学生物工程专业,然而因为家庭出身问题刘经南被调剂到武汉测绘学院天文大地测量专业。

这一变故激发了刘经南骨子里不服输的品质。入学后刘经南学习十分刻苦,每天教室、图书馆两点一线成了他生活的常态,休息日同学们都出去玩了,他仍在发奋苦读。俗话说“天道酬勤”,刘经南的努力换来了门门功课都优秀的好成绩,他依然坚持着做科学家的志向,希望日后在大地测量学方面有所建树。

大学时光一晃而过,1967年,刘经南以优异成绩毕业。1968年,他被分到湖南煤田物探队当了一名作业员,从此刘经南开始了野外勘探测量工作,经常奔走于高山荒野间或原始森林中……

物探队作业员的工作,离刘经南当科学家的理想相差甚远,但他从不灰心,他坚信“文革”期间盛行的读书无用状况不会长久持续下去,早晚有一天会彻底改变,于是刘经南一直默默期盼继续深造,实现理想的机会。

1979年3月,刘经南的大学老师陈希璋给他写来一封信,希望他回母校读研。老师的钟爱和期望,打动了刘经南的领导,为他开了绿灯,于是他边工作边加紧复习,最终凭着以往刻苦学习打下的扎实功底,一举中的。

潜心科研硕果丰

再次走进校园,刘经南如十几年前一样,学习非常刻苦,很快成为同期学生中的佼佼者。

1982年刘经南研究生毕业,他的毕业论文,根据国外专家卫星定位所觀测到的数据,通过对坐标系转换3个不同理论的研究,得出3个理论计算出的结果相同、但精度不同的结论。这一成果在当时非常创新,许多老师根本不相信,恰好学校里一位刚从国外回来的周忠谟教授,博士毕业时论文也是这一研究,但他当时没有得出结论。周教授见一个硕士毕业生和自己研究的问题一样,并得出了结论,既兴奋又惊讶,当即给出很高评价:“一个硕士研究生,在国内现有研究条件下能做出这样的结论,真是不简单!”最终刘经南的论文得了5分,在学校引起轰动,令很多教授对他刮目相看,称他是大地测量学方面难得的人才,此后,这一问题的研究被列入国家“六五”重点项目。

研究生毕业后,刘经南被分配到湖南湘潭矿冶学院。1985年武汉测绘学院改为武汉测绘科技大学,周忠谟教授出任校长,他非常青睐刘经南的才华,于是经过一番努力,于1986年将刘经南调回母校。刘经南回校后学校立即将“卫星测量基准的地心坐标系与地面大地坐标系转换关系”的研究交给了他,这是20世纪80年代国际大地测量界的前沿课题。

当时,国际上有关两大坐标系转换的模型有3个,究竟孰优孰劣,在学术上一直争论了十几年也未见分晓,刘经南深知这一研究的难度,但当领导找他谈话时,他二话没说,爽快的接受了任务,随后全身心投入的研究中,结果仅用两年多时间,就在国际上第一次从理论与实践上证明了3个坐标转换模型的等价性,得到国内外测量学术界专家的一致认可,一举结束了这场争论。接着他又和同事们经过研究提出了一种新的测量理论和方法,使大地测量坐标系理论研究领域的一系列难题迎刃而解。

1988年,刘经南在匈牙利召开的“国际整体大地测量学术大会”上发表这项研究成果后,立即在国际测量学术界引起极大反响,这套测量理论也被称为“武测模型”,大会主席对它的评价是“‘武测模型是一个新思想”。随后,刘经南迅速将研究成果推向应用,研制出卫星网与地面网的联合平差软件,不仅解了国家石油部门油田勘探中的燃眉之急,而且创造了年节约500万元的巨大效益。从此刘经南在国内外大地测量学领域崭露头角,同行们记住了他的名字。

严谨治校创辉煌

20世纪90年代初,刘经南开始投身全球定位技术研究,分别主持或负责完成了中国广域差分GPS网建立及台站方案研究;中国高精度GPS网的建立、布测和数据处理方案研究等一系列国家级科研项目,并在GPS精密定位理论与应用方面,创造性的提出了一整套新观点、新方法,取得了骄人业绩,一系列研究成果先后荣获国家测绘局科技进步一等、二等奖;国家科技进步二等奖、三等奖;国家教委教学优秀成果一等奖以及湖北省和石油部多项大奖,并于1999年当选为中国工程院院士,在专业领域声名鹊起,成为响当当的人物。

不仅如此,刘经南还为我国北斗导航卫星广域差分系统的建设,提供了最早的技术思路和技术方案,是国内该研究领域的第一人,同时参与这个被称为“中国GPS”的北斗全球导航卫星系统的建设至今。刘经南带领团队参与“北斗”科研攻关,一举攻克北斗卫星系统多个关键问题,解决北斗二号卫星姿态转换期间(每半年约15天)不能服务的问题,建立亚太地区首个包括北斗在内的卫星导航(GNSS)高精度国际分析中心,实现我国北斗异构星座高精度数据处理关键技术的自主掌控。

2012年,我国北斗卫星导航系统正式为亚太地区提供服务,如何实现北斗系统高精度服务能力是亟待解决的问题。刘经南带领团队,提出建设国家地基增强系统的创新方案,并在湖北省建立国内首个省级区域的北斗地基增强示范系统。

自主高精度卫星导航增强服务系统,在全国范围形成了分米级、重点区域厘米级的定位服务能力,打破国外垄断。

如今已经77岁的刘经南,又回到人才培养和科研工作中,继续为我国科教事业贡献着自己的聪明才智。

猜你喜欢
北斗卫星研究
北斗和它的N种变身
北斗时钟盘
FMS与YBT相关性的实证研究
miniSAR遥感卫星
辽代千人邑研究述论
视错觉在平面设计中的应用与研究
“北斗”离我们有多远
EMA伺服控制系统研究
Puma" suede shoes with a focus on the Product variables
中国的北斗 世界的北斗