主頁（http://www.130131.com）：“羲和”無線網(wǎng)絡(luò)通信：遠(yuǎn)洋工程建設(shè)“定盤星”

2014年,鄧中亮被評為全國十大科技創(chuàng)新人物。圖為孫家棟院士為其頒獎(jiǎng)。

■本報(bào)記者 彭科峰 陳彬

我國海洋面積近300萬平方公里，約為陸地面積的三分之一，尤其是我國南海被稱為全球第十七條海上戰(zhàn)略通道，貨運(yùn)通量占全球50%以上。

但長期以來，由于我國遠(yuǎn)海作業(yè)與維護(hù)能力的瓶頸，海域被分割、島礁被占領(lǐng)、資源被掠奪的情況十分嚴(yán)重。多年來，我國有多個(gè)島礁被國外占領(lǐng)，嚴(yán)重威脅我國領(lǐng)土安全。因此，如何對南海諸多遠(yuǎn)海域的船只進(jìn)行精準(zhǔn)定位導(dǎo)航，并實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)海船只的實(shí)時(shí)通信，是一大挑戰(zhàn)。

在2018年1月舉辦的國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，北京郵電大學(xué)教授鄧中亮團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海華測導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司、上海達(dá)華測繪有限公司等單位對這一重大挑戰(zhàn)給出了滿意的答案。他們攻克了遠(yuǎn)海域定位導(dǎo)航與通信融合關(guān)鍵技術(shù)，榮獲2017年國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

來自遠(yuǎn)海域的挑戰(zhàn)

海洋有多重要？2007年，美國首次制定海洋研究優(yōu)先計(jì)劃；2010年，美國制定了該國歷史上第一個(gè)國家海洋政策；2014年，歐盟宣布啟動(dòng)海洋能源行動(dòng)計(jì)劃……可以說，海洋已經(jīng)成為新時(shí)代國際競爭的焦點(diǎn)。

2013年，我國開始實(shí)施科技興海計(jì)劃，加強(qiáng)對海洋資源開發(fā)的布局。但是由于種種原因，作為我國領(lǐng)海的南海被周邊國家肆意非法占用和開發(fā)，嚴(yán)重威脅我國領(lǐng)土安全。

另外，鄧中亮告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者，每年海上都會(huì)發(fā)生多起災(zāi)難性事件，因缺乏有效的探測手段，海上救援十分困難，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

鄧中亮指出，長期以來，受制于我國遠(yuǎn)海精確定位導(dǎo)航與通信技術(shù)瓶頸，我國遠(yuǎn)海船舶工程作業(yè)、智能管理和安全保障存在諸多難題，嚴(yán)重掣肘了遠(yuǎn)海的維權(quán)與開發(fā)。

“在陸地，我們可以通過天上的導(dǎo)航衛(wèi)星和地面的大量基準(zhǔn)站來實(shí)現(xiàn)分米級、厘米級的精準(zhǔn)定位，但在遠(yuǎn)海域就做不到。因?yàn)楦邷�、高濕、高反射的海面，對于信號傳輸干擾大，光靠天上的衛(wèi)星不能實(shí)現(xiàn)分米級定位，而且海上也沒有足夠的地方來建設(shè)增強(qiáng)信號的基準(zhǔn)站�！编囍辛琳f。

突破性的技術(shù)

我國早期船舶的定位導(dǎo)航受制于美國的GPS，缺乏獨(dú)立自主能力，時(shí)常被干擾；同時(shí)，遠(yuǎn)海域信息傳輸只能依托國外的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，缺乏安全保障。

“可以說，要有效維護(hù)我國在南海海域的合法權(quán)益，需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題。第一是如何實(shí)現(xiàn)自主、精準(zhǔn)的遠(yuǎn)海域定位，第二是如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的應(yīng)急通信。一開始我們的研究條件非常艱苦，在國際上也沒有可借鑒的先例�！编囍辛琳f。

要實(shí)現(xiàn)自主的精準(zhǔn)定位，就必須依靠我國自主建設(shè)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。如何充分利用北斗及GPS等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)資源，為我國遠(yuǎn)海作業(yè)與智能化交通運(yùn)輸提供智能化精確導(dǎo)航與通信，這是鄧中亮團(tuán)隊(duì)一開始就在思考的問題。

基于我國自有的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航與通信資源，在經(jīng)過一系列攻關(guān)后，鄧中亮團(tuán)隊(duì)利用北斗短報(bào)文功能進(jìn)行了創(chuàng)新性的理論和技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)短報(bào)文集群帶寬增容，能夠?qū)⑦h(yuǎn)海作業(yè)信息實(shí)時(shí)回傳。

“同時(shí)，我們創(chuàng)新性地提出了跨星座協(xié)同精準(zhǔn)定位技術(shù)與方法�！编囍辛两榻B，他們的這套技術(shù)可以在南海海域同時(shí)利用北斗、伽利略、GPS等多個(gè)不同系統(tǒng)的衛(wèi)星定位，實(shí)現(xiàn)信號的兼容，“對于遠(yuǎn)海域定位導(dǎo)航，與單星座相比，跨星座的優(yōu)勢更大”。

經(jīng)過院士專家的評測，鄧中亮團(tuán)隊(duì)的“遠(yuǎn)海域定位導(dǎo)航與通信融合關(guān)鍵技術(shù)”，其定位速度超過其他國家近40%，定位精度超30%。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高精度北斗/GNSS接收機(jī)板卡總體性能指標(biāo)更是達(dá)到國內(nèi)外同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。

逐步鋪開的應(yīng)用推廣

突破技術(shù)瓶頸后，鄧中亮團(tuán)隊(duì)也積極進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，開發(fā)了具有高性能、高性價(jià)比、易于推廣的船載、車載安全監(jiān)控終端。這些終端產(chǎn)品已經(jīng)被超200艘大型船舶安裝使用。其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益早已超過百億元。

同時(shí)，圍繞該技術(shù)，鄧中亮及合作團(tuán)隊(duì)還起草制定了10多項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括3項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)。值得一提的是，他們還實(shí)現(xiàn)了中國在遠(yuǎn)海作業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)零的突破，意義重大。

鄧中亮團(tuán)隊(duì)的突破來自他們常年在“星地一體”室內(nèi)外高精度定位技術(shù)研發(fā)方面的積累和創(chuàng)新。

歷經(jīng)十多年潛心攻關(guān)，鄧中亮團(tuán)隊(duì)才研發(fā)出了世界上首個(gè)“羲和”室內(nèi)高精度位置服務(wù)平臺(tái)，攻克了通信網(wǎng)建筑內(nèi)“反散射”傳播的三維“米級”定位國際難題，提出了共頻帶通信網(wǎng)增強(qiáng)、反散射聚合三維定位理論方法與架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了廣域定位室內(nèi)外精度1~3米，比國外公開精度高5~10倍。

在鄧中亮團(tuán)隊(duì)的努力下，“羲和”室內(nèi)高精度位置服務(wù)平臺(tái)的成功研發(fā)和廣泛推廣，率先解決了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“最后一公里”瓶頸，為國家“一帶一路”、城鎮(zhèn)化、“互聯(lián)網(wǎng)+”的建設(shè)發(fā)展，以及軍事準(zhǔn)備提供了基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)到2020年，“羲和”系統(tǒng)將打造上千億元的產(chǎn)業(yè)鏈，從而牽動(dòng)上萬億元的經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力。

“于我而言，重點(diǎn)著眼于國家重大戰(zhàn)略需求，著眼于原始創(chuàng)新，對于技術(shù)推廣和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，我交給合作伙伴去做�！编囍辛琳f。