“在與祖國科技事業(yè)共同成長的經(jīng)歷中,我深刻認識到,涉及國家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域,一定要能自主可控,一定要有引領(lǐng)性、原創(chuàng)性的科學技術(shù),大國才能步入強國之列?!?月12日,北斗三號系統(tǒng)完成全球組網(wǎng)前夕,大地測量與衛(wèi)星導航專家劉經(jīng)南院士榮獲湖北科技突出貢獻獎,站在領(lǐng)獎臺上他如是說。劉經(jīng)南,我國衛(wèi)星導航技術(shù)領(lǐng)域?qū)W科帶頭人,也是我國衛(wèi)星導航定位工程應用領(lǐng)域開拓者。他帶領(lǐng)科研團隊不畏艱難、勇攀高峰,從跟隨、超越到引領(lǐng),在我國衛(wèi)星導航定位領(lǐng)域填補多個空白、實現(xiàn)多個第一。
探測西部油氣資源
科學有領(lǐng)域之分,科研精神卻一以貫之。
1962年,高中成績優(yōu)秀的劉經(jīng)南沒能被第一志愿北京大學生物學專業(yè)錄取,而是到了武漢測繪學院就讀天文大地測量專業(yè)。他一度想過退學,來年再考一次。直到大二,他才對本專業(yè)產(chǎn)生興趣。大學畢業(yè),劉經(jīng)南被分到湖南煤田物探測量隊,負責外業(yè)測繪,歷經(jīng)各種艱辛,數(shù)次與死神擦肩而過,一干就是11年。11年里,劉經(jīng)南不忘初心,他說:“我想做科學研究工作?!薄氨緛砦覒撌?978級,因為錄取通知書在路上走了3個月,錯過開學時間,第二年又考了一次?!?979年,36歲的劉經(jīng)南“再次”考入武漢測繪學院大地測量專業(yè)讀研。
20世紀80年代,國家部署對西部油氣資源進行探測,劉經(jīng)南受老師委托西進青海、新疆。高程坐標不精確,容易給后期的開采造成很大誤差。如何提高高程精度,是劉經(jīng)南他們要解決的問題。面對挑戰(zhàn),他廢寢忘食,埋頭處理數(shù)據(jù)?!坝眯l(wèi)星定位的方式,通過高精度轉(zhuǎn)換模型,就直接可以得到高程達到1米左右的精度。”劉經(jīng)南說,他們修正了當時國際上衛(wèi)星定位的大地高不能直接用于石油勘探的“定論”,滿足了國家開發(fā)西部的重大需求,劉經(jīng)南也因此獲得了人生中第一個國家科技進步獎。
“懷疑一切”影響了他
中學時,劉經(jīng)南偶然看到一本《馬克思的青年時代》,書中馬克思的二女兒勞拉問馬克思:“你最喜愛的座右銘是什么?”馬克思答:“懷疑一切。”“這句話影響了我一輩子?!痹诮邮芸萍既請笥浾卟稍L時劉經(jīng)南說。
劉經(jīng)南搞研究有一個習慣,對教科書上的證明和理論,都要先學習然后找出問題,“我可不可以用另外的方式來推導它?”正是憑借這種“懷疑一切,敢于挑戰(zhàn)”的鉆研勁,他帶領(lǐng)科研團隊不斷攀登科學高峰,填補了多個空白,創(chuàng)造了數(shù)個第一。
20世紀80年代初,國際上有關(guān)兩大坐標系轉(zhuǎn)換的模型有三個,誰優(yōu)誰劣,爭論十余年未見分曉。劉經(jīng)南深入研究驗證后,在國際上第一次從理論和實踐上證明了三個坐標轉(zhuǎn)換模型的等價性,為這場爭論畫上一個圓滿句號。20世紀90年代,GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))技術(shù)在國際上迅速興起,我國是GPS應用大國,相關(guān)軟件卻常常受限制。
攻關(guān)就要迎著困難上。很快,劉經(jīng)南研制出我國第一個GPS商品化軟件———GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)處理綜合軟件。目前,該軟件已被國內(nèi)外數(shù)百家單位采用,占領(lǐng)國內(nèi)80豫以上市場,并作為專有技術(shù)出口海外。
自主創(chuàng)新闖進第一梯隊
創(chuàng)新才能領(lǐng)跑。20世紀90年代,劉經(jīng)南帶領(lǐng)團隊參與北斗項目科研攻關(guān)。
高精度衛(wèi)星導航增強服務系統(tǒng),過去主要依賴美國和歐洲。劉經(jīng)南說:“它們本來精度也不算太高,我們常常還被故意降低精度。”
2005年,劉經(jīng)南和團隊系統(tǒng)地研究并發(fā)展了全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)精密定軌、定位理論和方法,研制出我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導航數(shù)據(jù)精密處理軟件系統(tǒng),在國際上首次實現(xiàn)四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)(北斗/GPS/GLONASS/ Galileo)聯(lián)合精密定軌。
2012年,我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式為亞太地區(qū)提供服務,如何實現(xiàn)北斗系統(tǒng)高精度服務能力是亟待解決的問題。劉經(jīng)南帶領(lǐng)團隊,提出建設(shè)國家地基增強系統(tǒng)的創(chuàng)新方案,并在湖北省建立了國內(nèi)首個省級區(qū)域的北斗地基增強示范系統(tǒng)。
目前,自主高精度衛(wèi)星導航增強服務系統(tǒng),在全國范圍已形成了分米級、重點區(qū)域厘米級的定位服務能力,打破了國外壟斷?!霸谑澜鐚Ш筋I(lǐng)域,我們實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑三個層次?!眲⒔?jīng)南說,導航精度也從100米到現(xiàn)在的動態(tài)厘米級定位,位居全球第一梯隊。
據(jù)中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室消息,我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射窗口定為6月16日10時11分至10時50分。劉經(jīng)南說,以5G為代表的“新基建”加速推進,北斗系統(tǒng)即將邁入全球服務新階段。
邢大軍據(jù)《科技日報》劉志偉/文整理