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追憶我的導(dǎo)師許其鳳院士

2023-05-26 03:40叢佃偉
關(guān)鍵詞:導(dǎo)航系統(tǒng)北斗院士

◎ 叢佃偉

許其鳳院士是我國(guó)著名的衛(wèi)星導(dǎo)航定位專家、北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)者,長(zhǎng)期從事衛(wèi)星大地測(cè)量和衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的教學(xué)科研工作,1997 年提出了發(fā)展我國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(北斗二號(hào))的建議和主要技術(shù)途徑,為發(fā)展我國(guó)獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)做出了卓越貢獻(xiàn),2005 年12 月當(dāng)選中國(guó)工程院院士。受戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)測(cè)繪學(xué)院委派,我從那時(shí)起便一直擔(dān)任許院士的秘書,后來又攻讀了許院士的博士研究生。由于許院士長(zhǎng)期一人在鄭州工作生活,除了作為學(xué)術(shù)助手外,我也兼顧其日常生活,跟許院士相處和交流的時(shí)光便多了起來。

在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成全球組網(wǎng)之際,2020 年7 月2 日13 時(shí)55 分,許院士因病在北京逝世,享年84 歲。許院士是解放軍測(cè)繪學(xué)院大本六班畢業(yè),是測(cè)繪學(xué)院從東北搬遷到北京后的第一批學(xué)員,在學(xué)校學(xué)習(xí)和工作了67 年,為國(guó)防和教育事業(yè)奉獻(xiàn)了一生。許院士去世后,學(xué)生們?yōu)樗⑵鸺o(jì)念網(wǎng)站,展現(xiàn)社會(huì)各界、院士好友、單位領(lǐng)導(dǎo)和同事等對(duì)他的思念?;貞浲諘r(shí)光,我將院士工作和生活的側(cè)面記錄成文,表達(dá)對(duì)院士永遠(yuǎn)的緬懷。

自主衛(wèi)星導(dǎo)航星座方案的首創(chuàng)者

許院士出生在天津,他的父親畢業(yè)于南開大學(xué),后來在天津的河北大學(xué)任教。盡管從小家境優(yōu)越,但許院士的生活卻格外簡(jiǎn)樸、處事十分低調(diào),衣食住行都不講究。許院士平時(shí)最愛穿軍裝,從不主動(dòng)添置衣服,便裝都是他的夫人和孩子們購(gòu)置的。許院士吃飯也從不講究,常常粗茶淡飯就把自己打發(fā)了,他尤其愛吃餃子,每次接院士出差回來都是陪他找個(gè)餃子館就餐。工作以后,許院士一直住在學(xué)校分配的公寓里,家里陳設(shè)多是20 年前的物品,沙發(fā)上的若干個(gè)破洞和過時(shí)的小電視機(jī),許院士都毫不在意。師母曾笑言:“跟了老許一輩子,快80 歲了才第一次住上新房子?!?/p>

許院士最在乎的是他的計(jì)算機(jī),在上面花錢從來不計(jì)代價(jià),因?yàn)槟鞘撬姆▽?。許院士是當(dāng)時(shí)學(xué)院最早使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科研計(jì)算和仿真驗(yàn)證的人之一,他的許多設(shè)想就是通過大量熬夜在計(jì)算機(jī)上仿真驗(yàn)證的,有時(shí)需要計(jì)算機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)好幾個(gè)小時(shí)才能得到一個(gè)初步仿真結(jié)果。計(jì)算機(jī)性能的提升能顯著減少等待時(shí)間,時(shí)間可是知識(shí)分子的命根子,能省則省。在星座設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證最緊張的那段日子里,數(shù)不清的方便面和香煙陪伴著許院士度過了無數(shù)個(gè)不眠之夜。許院士已有幾十年煙齡,都說戒煙很難,然而,2009 年有次住院時(shí)許院士突然決定不抽煙了,從此他真的再?zèng)]抽過一支煙。許院士的毅力和自控力,從戒煙一事便可見一斑。

如何面對(duì)科研瓶頸?對(duì)此,許院士有獨(dú)到的創(chuàng)新思路,并將這種思路非常好地應(yīng)用到了科研工作中,最典型的莫過于北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行北斗二號(hào)星座設(shè)計(jì)時(shí),主流方案是采用與美國(guó)GPS 類似的中軌道高度衛(wèi)星(MEO)星座設(shè)計(jì)方案,但我國(guó)沒有能監(jiān)測(cè)衛(wèi)星并對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行定軌的海外監(jiān)測(cè)站,當(dāng)時(shí)短時(shí)間內(nèi)也不能制造出高精度的星載原子鐘,國(guó)外高精度原子鐘又對(duì)我國(guó)禁運(yùn)。這兩項(xiàng)問題對(duì)建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有何影響?用許院士的話說,如果按照當(dāng)時(shí)的主流方案建設(shè),我國(guó)雖然會(huì)是第三個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家,但建設(shè)的系統(tǒng)也將變成“第三流”的。為避開或暫時(shí)擱置這兩個(gè)短時(shí)間難以解決的瓶頸,許院士在大量仿真驗(yàn)證的前提下,提出了建立符合我國(guó)國(guó)情的“區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”設(shè)想,走出了一條適合我國(guó)階段需求的異于GPS、GLONASS 等系統(tǒng)的星座建設(shè)方案,成為全球首個(gè)采用地球同步軌道衛(wèi)星(GEO 和IGSO)建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

許院士的方案與主流方案比較,衛(wèi)星數(shù)減少一半,不僅大大降低了建設(shè)成本,為國(guó)家節(jié)約建設(shè)經(jīng)費(fèi)數(shù)十億元,而且在導(dǎo)航定位精度和可靠性上還遠(yuǎn)高于當(dāng)時(shí)的其他方案?!氨倍范?hào)衛(wèi)星工程”在2016 年獲得了國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng),其中非常突出的創(chuàng)新點(diǎn)便是許院士提出的這種區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座設(shè)計(jì)方案。后來,日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(QZSS)和印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(IRNSS)也采用了類似的設(shè)計(jì)方案。

許院士這種“避短揚(yáng)長(zhǎng)”的科研思路在他主持的“WCX-1 衛(wèi)星測(cè)向儀”“GPS 接收機(jī)綜合檢定場(chǎng)”“GNSS 快速定位定向儀”和“北斗導(dǎo)航動(dòng)態(tài)定位檢定基準(zhǔn)”系統(tǒng)研制上均有明顯體現(xiàn),我們把“避短揚(yáng)長(zhǎng)、獨(dú)辟蹊徑”戲稱為“面對(duì)困難、迎難而上”之外的又一種優(yōu)秀科研攻關(guān)精神。

親力親為、淡泊名利的基層科研一兵

當(dāng)選院士后,慕名來邀請(qǐng)項(xiàng)目評(píng)審、人才推薦、項(xiàng)目合作的人絡(luò)繹不絕,許院士給我定了個(gè)嚴(yán)規(guī)矩:但凡聯(lián)系我們的,材料一律收下,禮物一律拒絕。我印象最深的是,曾有一個(gè)單位來談項(xiàng)目合作,臨走時(shí)為表尊重,要送許院士一幅畫和兩盒茶葉,被我們斷然拒絕。后來送客人到火車站乘車,年輕的我沒能抗住客人的反復(fù)游說,把茶葉給許院士帶了回來。卻沒想到,平常和藹可親的許院士,第一次嚴(yán)厲批評(píng)了我。從那之后,對(duì)于原則問題我再也沒有過絲毫動(dòng)搖。

許院士平日里不喜言辭、不善推托,客人的推讓經(jīng)常讓他難以招架。記得有次參加科技獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)選前,許院士特意將我留在他辦公室的里間,當(dāng)他遇到難以推托的請(qǐng)求時(shí),我便會(huì)出來應(yīng)對(duì)。那天,我從里間往返幾次,最后只留下了評(píng)獎(jiǎng)材料。

2015 年5 月18 日,許院士在青島療養(yǎng)時(shí)查出肺癌。他入住北京301 醫(yī)院后便開始了長(zhǎng)時(shí)間住院、短時(shí)間出院、長(zhǎng)期吃藥、定期檢查的生活。生病5 年,許院士累計(jì)住在醫(yī)院的時(shí)間超過3 年,其中有3個(gè)春節(jié)都是在醫(yī)院度過。從最初住院積極要求肺部手術(shù)切除腫瘤、選擇開顱手術(shù),到接受放射治療,許院士始終保持積極的心態(tài),他對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)充滿信心,愿意為追求更好的生活狀態(tài)而勇敢面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。

許院士有個(gè)習(xí)慣,他每次一定讓學(xué)生按照他的規(guī)則提供項(xiàng)目試驗(yàn)原始數(shù)據(jù),然后利用自己編制的程序進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)成效的獨(dú)立仿真驗(yàn)算,這些工作在住院期間也不曾中斷。301 醫(yī)院的主治醫(yī)生和護(hù)士們多次跟我提及一個(gè)場(chǎng)景:打開病房門,許院士一個(gè)人坐在餐桌旁對(duì)著電腦編程。每當(dāng)此時(shí),一個(gè)科學(xué)家的光輝形象就躍然眼前。許院士常說,有些工作若非親自算過、試過,不易得出深刻體會(huì),因而他經(jīng)常用“基層科研一兵”自稱。

在住院期間,我為許院士提供了《慣性測(cè)量系統(tǒng)的理論與應(yīng)用》《Fortran 95 程序設(shè)計(jì)》等多本書籍,按要求準(zhǔn)備了高精度激光捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)據(jù),還為他的計(jì)算機(jī)安裝了高精度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)處理軟件Bernese 5.2 版本,與他一同討論了攝影測(cè)量相機(jī)鏡頭的采購(gòu)規(guī)格、LED 燈的曝光時(shí)間及光強(qiáng)度曲線試驗(yàn)效果。每次去醫(yī)院探望,我都會(huì)和許院士探討衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最新進(jìn)展。每每談到學(xué)術(shù),他總是充滿熱情,學(xué)術(shù)于他而言就如同第二生命,他為此付出了畢生努力。

許院士的科研思路總能先行一步。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段后,他開始擔(dān)憂若發(fā)生大規(guī)模戰(zhàn)爭(zhēng),現(xiàn)有天基、地基導(dǎo)航系統(tǒng)無法使用怎么辦?身體好轉(zhuǎn)期間,許院士參加了2018 年中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì),并作了“新概念導(dǎo)航”學(xué)術(shù)報(bào)告,闡述了緊急狀態(tài)下戰(zhàn)場(chǎng)時(shí)空基準(zhǔn)快速傳遞的思路和仿真結(jié)果,這些成果都是許院士在醫(yī)院里思考和仿真得出的。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師楊元喜院士、中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室冉承其主任專門趕到會(huì)場(chǎng),聆聽報(bào)告后,他們認(rèn)為許院士的思路對(duì)國(guó)家綜合PNT 建設(shè)意義重大。

由于許院士在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域做出的突出貢獻(xiàn),2018 年9 月,中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)授予其“衛(wèi)星導(dǎo)航定位終身成就獎(jiǎng)”;2019年5 月,中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)科學(xué)委員會(huì)授予其“北斗獎(jiǎng)”;2019 年10 月,中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)授予其“測(cè)繪地理信息杰出成就獎(jiǎng)”。當(dāng)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)組委會(huì)決定授予許院士10 萬元獎(jiǎng)金時(shí),許院士多次要求我向組織報(bào)告,他認(rèn)為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座設(shè)計(jì)是大家共同完成的,獎(jiǎng)金應(yīng)上交組織。我曾兩次向李廣云院長(zhǎng)傳達(dá)了許院士的意愿,但遭到了拒絕。李廣云表示,組織不能接受這份屬于許院士個(gè)人榮譽(yù)的獎(jiǎng)金。在許院士70 歲和80 歲時(shí),按照慣例,單位試圖為他組織一場(chǎng)學(xué)術(shù)思想研討會(huì),邀請(qǐng)同行共同總結(jié)回顧許院士的學(xué)術(shù)生涯和學(xué)術(shù)思想,但每次都被許院士堅(jiān)定拒絕了。

● 許其鳳院士研制的WCX-1 衛(wèi)星測(cè)向儀

● 許其鳳院士80 歲時(shí)駕駛汽車

潛心育人、關(guān)愛后輩的長(zhǎng)者

許院士69 歲時(shí)學(xué)會(huì)開車并順利拿到駕照。根據(jù)規(guī)定,70 歲以上的老人需每年提交一次身體健康證明。由于工作繁忙,有一次許院士錯(cuò)過了提交健康證明的時(shí)間,致駕照過期。許院士非常著急,盡管患有嚴(yán)重的肺氣腫,走路或上坡都會(huì)喘得厲害,可他仍希望自己能繼續(xù)開車。當(dāng)時(shí)許院士跟我說:“袁隆平院士年齡大了還能自己開車,我也要自己開,那樣更自由,省得麻煩別人。”后來,通過積極申請(qǐng)與復(fù)核,駕照恢復(fù)了,許院士很開心。以后每年我都會(huì)按時(shí)陪著許院士去交警部門進(jìn)行駕照年審,即使在2015 年院士患上肺癌后也未曾間斷。

2018 年9 月,我最后一次陪同許院士體檢。當(dāng)時(shí)他剛出院不久,專程從廈門趕回鄭州參加學(xué)院的黨代會(huì),中間有兩天空閑時(shí)間,我提醒說:“今年還去駕照年審嗎?”院士說:“去,我回頭還要買輛小汽車自己開呢!”次日,我和許毅(許院士?jī)鹤樱┮黄鹋阍菏刻峤涣私】底C明,那年院士已是82 歲高齡。后來,由于癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至頭部,經(jīng)歷了開顱手術(shù)、急性心梗等緊急情況,許院士在病床上度過了大半年時(shí)光。盡管病情好轉(zhuǎn),并曾出院一次,但我和許毅商量后,決定再也不提駕照的事。

2020 年1 月5 日是許院士的生日,彼時(shí)他的健康狀況已然惡化,得知我們要去拜訪時(shí),他讓許毅早早地把他扶到沙發(fā)上等待我們。在學(xué)生們面前,許院士始終努力呈現(xiàn)最好的個(gè)人狀態(tài),這是一位長(zhǎng)者對(duì)自我的要求和期望。

我跟隨許院士15 年,前5 年主要擔(dān)任教學(xué)參謀和保障工作,輔助科研較少;中間5 年扎扎實(shí)實(shí)跟著院士做學(xué)問、搞研究;最后5 年主要是照顧院士的身體,牽頭組織院士負(fù)責(zé)的幾項(xiàng)課題研究。許院士在開展課題研究時(shí),樂意放手讓學(xué)生們挑擔(dān)子。記得當(dāng)時(shí)參與“北斗導(dǎo)航動(dòng)態(tài)定位檢定基準(zhǔn)”的課題時(shí),主要任務(wù)交由我與博士生董明一同承擔(dān),經(jīng)過這樣的鍛煉,我們收獲頗豐,逐步成長(zhǎng)為單位的科研骨干。

與許院士相識(shí)已久,兩家關(guān)系比較親近,對(duì)于我的家庭許院士也很是關(guān)心。記憶最深刻的是2020年1月13日,我去醫(yī)院看望許院士,因?yàn)椴骞芩褵o法清晰講話,肢體活動(dòng)也受限。見到我之后,許院士竭力想說話,我以為他要交代什么,直到他在紙上寫下“老閻”“閻先生”,我才明白他是在關(guān)心我的家人。那時(shí)我父親和岳父同時(shí)患病,我來回奔波忙碌不堪。許毅將我的情況告訴了院士,他就一直惦記著,我跟院士說家里一切安好,他寫了個(gè)“好”字。由于疫情,那次成為我最后一次與許院士見面,他留下的這幾個(gè)字是對(duì)我的永恒關(guān)愛,我會(huì)一直珍藏。

在許院士的晚年講課中,他常引用習(xí)近平主席在中國(guó)科學(xué)院第十七次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十二次院士大會(huì)上的講話:“不能總是用別人的昨天來裝扮自己的明天!”這句話講的是做學(xué)術(shù)、干事業(yè)要實(shí)實(shí)在在創(chuàng)新,而不是總走“引進(jìn)、消化、吸收”的老路,更不能僅僅創(chuàng)造新名詞、搞虛假創(chuàng)新。

《空間大地測(cè)量學(xué)—衛(wèi)星導(dǎo)航與精密定位》是許院士2001 年出版的專著,是“九五國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材”,凝集了許院士多年來對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的全面思考。應(yīng)測(cè)繪出版社邀請(qǐng),許院士生前我們商量好要重新出版這本專著。由于電子稿無法找到,過去兩年里我用了大量時(shí)間進(jìn)行文字錄入和編輯校對(duì)工作,如今專著已正式出版,也算表達(dá)了我對(duì)院士的深刻懷念之情。

我懷念許院士一生執(zhí)著鉆研、只為真理、奉獻(xiàn)科學(xué)的精神,這種精神永遠(yuǎn)值得我們后輩去敬仰和學(xué)習(xí);我懷念許院士腳踏實(shí)地、親力親為、淡泊名利的高尚品格,這種品格永遠(yuǎn)值得我們后輩去踐行和尊崇。

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