鄧中亮擔(dān)任第五屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會“組合導(dǎo)航與導(dǎo)航新方法”分會主席,并在年會上做學(xué)術(shù)報(bào)告
如果說“羲和”是太陽的母親,那他就是當(dāng)代通信導(dǎo)航領(lǐng)域的“夸父”。
讓室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航系統(tǒng)無縫銜接,這套定位導(dǎo)航系統(tǒng)就是“羲和”,而這也是他十年前的一個(gè)夢想。然而,與神話故事的結(jié)局不同,他實(shí)現(xiàn)了自己的夢想。
而今,經(jīng)過十年的實(shí)踐與創(chuàng)新,他所主持的星地一體通信導(dǎo)航融合定位系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航服務(wù)功能,并且使我國室內(nèi)定位技術(shù)和精度領(lǐng)先全球。盡管如此,在“羲和”的創(chuàng)新與應(yīng)用之路上,他依然逐夢前行。他,就是北京郵電大學(xué)教授、北郵科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院常務(wù)副院長鄧中亮。
近日,在他那間同時(shí)“兼任”會議室的辦公室中,鄧中亮接受了《中國科學(xué)報(bào)》記者的采訪。而從時(shí)不時(shí)打進(jìn)來的電話看,他最近顯然很忙。
逐夢破浪 砥礪前行
如果時(shí)光倒流至上世紀(jì)80年代,可能很多人都不會想到,那時(shí)還是20多歲的“毛頭小伙兒”的鄧中亮已經(jīng)在湖南衡山專用汽車制造廠工作了。1987年,盡管彼時(shí)他才22歲,踏上工作崗位也剛兩年,就已經(jīng)被任命為第六分廠副廠長。
可以說,如果繼續(xù)留在廠里干,他也一定會出人頭地。但他卻選擇了放棄很多人夢寐以求的職位,返回學(xué)校當(dāng)起了學(xué)生,并且一發(fā)不可收拾,從碩士、博士,再到博士后,歷經(jīng)十年苦修。
提起個(gè)中緣由,鄧中亮告訴記者:“那時(shí)候,國內(nèi)改革開放沒多久,很多產(chǎn)品技術(shù)都需要依靠進(jìn)口,總覺得我們的東西做不過別人,心里就很別扭。另一方面,日常研發(fā)過程中,我也總覺得所學(xué)的東西不夠用。”
國家需求與切身實(shí)踐催動(dòng)著鄧中亮追逐學(xué)業(yè)的夢想。1994年,他在清華大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位,并在1996年從北京航空航天大學(xué)博士后出站,隨后進(jìn)入北京郵電大學(xué)工作。
寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。十年苦讀換來的是學(xué)術(shù)之路上的迅速成長。1997年,鄧中亮被聘任為北郵機(jī)械工程系副主任,并被評為北京市青年學(xué)科帶頭人,負(fù)責(zé)“211工程”項(xiàng)目,隨后在1999年被評為博士生導(dǎo)師。
然而不知不覺中,新一輪挑戰(zhàn)又來了。2002年3月,鄧中亮被教育部選派赴美國南加利福尼亞大學(xué)作高級訪問學(xué)者。一年后,當(dāng)他冒著“非典”的風(fēng)險(xiǎn)回到北郵時(shí),等待他的不僅是全新的職位,還有全新的專業(yè)。
他被調(diào)任電子工程學(xué)院做院長,專業(yè)也從原來的機(jī)械工程轉(zhuǎn)移到電子工程與通信。由此,壓力也就來了。如何在陌生環(huán)境中建設(shè)深層發(fā)展平臺?如何在短時(shí)間內(nèi)和同領(lǐng)域的研究者們站到同一起跑線上?如何化弱勢為強(qiáng)勢,找到自己的位子并被新的“圈子”所接受?這些無一不是難題。
在挑戰(zhàn)面前,基礎(chǔ)越好無疑能力越強(qiáng),成功概率越高。否則就很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。面對問題,鄧中亮認(rèn)識到,生活中處處都有可能產(chǎn)生創(chuàng)新火花的交集點(diǎn),關(guān)鍵是要善于發(fā)現(xiàn)它們,學(xué)科之間也是如此。
“找到其中的交叉點(diǎn),有時(shí)候就會產(chǎn)生創(chuàng)新的火花;同時(shí),如果把另一學(xué)科的思維和創(chuàng)新方式及理念用到新學(xué)科上來,也許就能找到新的突破點(diǎn)。”他說。
而多年來的研究實(shí)踐也讓鄧中亮練就了一雙發(fā)現(xiàn)問題的“火眼金睛”。“十一五”期間,他就在微納米器件研究方面找到了機(jī)械與電子學(xué)的突破點(diǎn),通過交叉學(xué)科研究實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新。
而今,舊夢依稀。提起往事,鄧中亮表示:“人的一生中時(shí)刻都會面臨挑戰(zhàn)。所以,不管是在讀書還是工作期間都要學(xué)習(xí),否則就會落伍。只要你努力,就有希望做成你想做的事,就會發(fā)現(xiàn)付出的努力總會有所回報(bào)。”
化身“夸父” 意在“羲和”
2003年,當(dāng)鄧中亮從美國訪問回國后,他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題:無論是我國的北斗衛(wèi)星、美國的全球定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng),還是歐洲的GALILEO系統(tǒng),這全球四大定位導(dǎo)航系統(tǒng)都只解決了室外定位問題,而室內(nèi)定位卻仍是空缺。
“衛(wèi)星定位信號強(qiáng)度弱,易受遮擋等環(huán)境因素干擾,因而難以在室內(nèi)定位。而現(xiàn)有室內(nèi)定位技術(shù)如WLAN、UWB等系統(tǒng)雖實(shí)現(xiàn)了局域室內(nèi)高精度定位,但須布置大量節(jié)點(diǎn),信號覆蓋成本較高,不利于向廣域推廣,這使得室內(nèi)位置服務(wù)發(fā)展遇到了很大瓶頸。”鄧中亮解釋說。
而現(xiàn)實(shí)卻是,日常生活中大多數(shù)人80%的時(shí)間都在室內(nèi),這就意味著我們大多數(shù)時(shí)間都享受不到定位服務(wù)。然而,如果遇到地震等災(zāi)害應(yīng)急救援怎么辦?礦井事故怎么辦?我國越來越多的高鐵運(yùn)營,如果隧道里不安全怎么辦?這成了鄧中亮的心頭之問。
跟著這些問號,“羲和”系統(tǒng)誕生了。該系統(tǒng)以北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)為基礎(chǔ),融合了廣域?qū)崟r(shí)精密定位和室內(nèi)定位等技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外協(xié)同實(shí)時(shí)精密定位。
事實(shí)上,鄧中亮已經(jīng)用自己的實(shí)踐行動(dòng)重新書寫了“夸父逐日”的夢想。當(dāng)前“羲和”系統(tǒng)已經(jīng)具備室外亞米級、城市室內(nèi)優(yōu)于3米的無縫定位導(dǎo)航能力。而在國外,目前室內(nèi)定位的最大精度仍然停留在三四十米左右。
然而,從夢想到現(xiàn)實(shí),從落后到趕超,這一過程絕非一帆風(fēng)順。一開始,當(dāng)鄧中亮提出想法時(shí),很多專家都覺得難度太大,不具操作性。為了證明方法上的可行性,他就到地方做實(shí)驗(yàn),收集數(shù)據(jù)。半年后,當(dāng)他拿著這些數(shù)據(jù)回到北京驗(yàn)證、匯報(bào)后,才終于獲得支持。
自2008年至今,他一直帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投入到緊鑼密鼓的科研攻堅(jiān)中,并在短短的4年后,使我國成功研制了TC-OFDM定位與通信融合的新型信號體制。研究不僅突破了多項(xiàng)室內(nèi)高精度定位關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,將室內(nèi)定位精度提高了數(shù)十倍,還節(jié)約了大量成本,把當(dāng)前的移動(dòng)通信網(wǎng)變成即時(shí)通信網(wǎng)和高精度定位網(wǎng)。
與此同時(shí),他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在北郵成功搭建了基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)外高精度定位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航與移動(dòng)通信的融合,使校園高精度室內(nèi)外無縫定位達(dá)到1~3米,為平安校園建設(shè)發(fā)揮重要作用,率先解決了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“最后一公里”瓶頸。
值得一提的是,“羲和”系統(tǒng)的研發(fā)不僅僅只是形成了幾百項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán),相關(guān)研究還拉動(dòng)了從芯片到終端、從基站到網(wǎng)絡(luò)、從運(yùn)營到服務(wù)的整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
“科研就是挑戰(zhàn)和實(shí)踐的過程,對于每一個(gè)科研人員都是如此。”面對成就,鄧中亮如是說。他更加看重的是未來“羲和”的推廣應(yīng)用與其所帶來的社會輻射效應(yīng)。比如,如何讓室內(nèi)外實(shí)時(shí)定位為大眾提供便捷的服務(wù)。
“有了‘北斗’,有了‘羲和’,可以讓我們在地下停車場快速找到合適的停車位;在醫(yī)院幫助患者找到空余的床位;在展覽館找到感興趣的展品;甚至在安全事故中,快速部署救援力量。”鄧中亮介紹說。而且,通過定位還可以把現(xiàn)實(shí)社會搬到虛擬世界中,把相關(guān)資源用于商業(yè)以及科學(xué)研究的大數(shù)據(jù)分析中。
當(dāng)前,位置服務(wù)已成為智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)行業(yè)的需求,在全球信息產(chǎn)業(yè)新的競爭中已經(jīng)成了制高點(diǎn),其也是我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的迫切需求,“羲和”系統(tǒng)為我國通信網(wǎng)未來增值業(yè)務(wù)提供了新的參考。它與北斗系統(tǒng)的銜接,將加速推動(dòng)北斗的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,有力推動(dòng)我國位置服務(wù)平臺在全國各省市的推廣和應(yīng)用。
放眼國際 揚(yáng)帆再起航
據(jù)了解,目前,“羲和”系統(tǒng)已在天津建設(shè)完示范應(yīng)用試點(diǎn)工程,同時(shí)北京試點(diǎn)也已啟動(dòng),而且包括北京、上海在內(nèi)的全國22個(gè)機(jī)場都可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航。
得益于“羲和”系統(tǒng)的先進(jìn)性,百度地圖、高德、智慧圖等企業(yè)已先后與鄧中亮所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)展開合作。目前相關(guān)地圖用戶已上億,位置服務(wù)用戶也達(dá)到數(shù)千萬。歐洲、東南亞的國家也紛紛拋出合作意向。
按照下一步規(guī)劃,2015年前,我國將在10個(gè)城市、3個(gè)行業(yè)開展“羲和”系統(tǒng)示范工程建設(shè),并逐步向全國推廣,力爭在2020年實(shí)現(xiàn)“百城億戶”的應(yīng)用推廣目標(biāo)。“未來,我們的終極目標(biāo)是:只要有無線通信覆蓋的地方,就可以實(shí)現(xiàn)定位。”鄧中亮信心十足地說。
事實(shí)上,除了衛(wèi)星導(dǎo)航定位,鄧中亮與其團(tuán)隊(duì)的研究工作還涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、多媒體通信、微電子設(shè)計(jì)、MEMS等各個(gè)領(lǐng)域。而把這些串聯(lián)在一起就會發(fā)現(xiàn),它們可以構(gòu)成一個(gè)完整的“物聯(lián)網(wǎng)”研究鏈條,與位置服務(wù)、智能化城市建設(shè)息息相關(guān)。
隨著研究成果的積累,圍繞鄧中亮的各種榮譽(yù)也紛至沓來,如評審專家、重大專項(xiàng)專家、總裝備部專業(yè)組專家、863微電子工作組專家等。然而,榮譽(yù)同樣也是責(zé)任。按照他的一貫行事作風(fēng),國家和公家的事優(yōu)先來,個(gè)人和小我的事情居后。如此,加班加點(diǎn)工作就成了家常便飯。
十年樹木,百年樹人。盡管擁有很多頭銜,鄧中亮最重視的仍然是教學(xué)的本職工作。至今為止,他所教授的研究生已有100多人,分布在政府部門、企業(yè)、高校、研究所等各個(gè)行業(yè)。“他們中很多人都干得很出色,當(dāng)你培養(yǎng)的學(xué)生被社會認(rèn)可時(shí),你也會有一種成就感。”鄧中亮笑言。
而今,中國已成為全球電子產(chǎn)品消費(fèi)與生產(chǎn)大國。然而,我國在電子工程技術(shù)方面的創(chuàng)新研究與投入?yún)s長期滯后于發(fā)達(dá)國家,處于追趕狀態(tài)。對此,鄧中亮認(rèn)為應(yīng)該客觀評價(jià)。
“我國電子工程研究比國外起步晚,前期研究投入也相對不足,與國外不在同一個(gè)起跑線上。所以,我們應(yīng)該認(rèn)識到不管是有什么樣的加速度,必須有一個(gè)追趕的過程。”鄧中亮說。
在他看來,必須重視用科技創(chuàng)新推動(dòng)和引領(lǐng)未來發(fā)展。近十多年來,我國也在不斷培養(yǎng)本土人才,吸引優(yōu)秀海外人才,推動(dòng)科技創(chuàng)新,攻克科技難題,并已取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但無論是人才培養(yǎng)還是技術(shù)積累,都不是短期突擊所能解決的,應(yīng)該有足夠的耐心。
對于未來國內(nèi)定位和位置服務(wù)的發(fā)展,鄧中亮很有信心。他表示,我國必須提前部署,從北斗重大專項(xiàng)到羲和系統(tǒng),推動(dòng)國內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。同時(shí),用標(biāo)準(zhǔn)化引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)市場的部署,進(jìn)一步帶動(dòng)新一輪的產(chǎn)業(yè)變革與“洗牌”。
在他看來,位置服務(wù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系非常密切,是一種業(yè)務(wù)支撐的關(guān)系,在國民經(jīng)濟(jì)中也是一個(gè)新增長點(diǎn)。無論是信息消費(fèi)還是戰(zhàn)略信息產(chǎn)業(yè),“十三五”都將是一個(gè)非常重要的時(shí)期,必須提前部署,否則物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市的發(fā)展就會受到阻礙。
到目前為止,我國的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展勢頭迅猛。鄧中亮透露,“十三五”期間,將繼續(xù)進(jìn)行全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng),進(jìn)一步增強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航的服務(wù)能力,在構(gòu)建國家級安全體系的同時(shí),對大眾安全和服務(wù)提供支撐作用。
“未來,我國室內(nèi)外導(dǎo)航定位服務(wù)能力的推廣還需要市場機(jī)制、國家牽引,并以企業(yè)投入為主體。現(xiàn)在技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)突破,大規(guī)模應(yīng)用會為其帶來更大的商機(jī)”。鄧中亮說。他同時(shí)強(qiáng)調(diào),這種推廣應(yīng)用不應(yīng)僅僅把眼光局限于中國,同樣可以放眼國際,提供全球性的定位導(dǎo)航服務(wù),讓中國標(biāo)準(zhǔn)走向世界。
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