現(xiàn)代“夸父”鄧中亮：乃命羲和 欽若昊天

本刊記者 夏 炎

《尚書(shū)·堯典》：“乃命羲和，欽若昊天，厤象日月星辰，敬授人時(shí)?！薄棒撕汀笔侵袊?guó)古代神話(huà)中的太陽(yáng)之母，掌握著時(shí)間的節(jié)奏。她也是一種溫暖的象征，她的光輝灑滿(mǎn)人間的每個(gè)角落；她亦是一種美好的期許，愿世間沒(méi)有黑暗，只有光明……

如果將“羲和”比喻為太陽(yáng)的母親，那北京郵電大學(xué)鄧中亮教授就是室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的“夸父”，他用十年的追逐使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣域室內(nèi)外定位關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，跨越了最后一公里的局限，完成了“羲和”系統(tǒng)?，F(xiàn)代“夸父”鄧中亮將神話(huà)變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

讓我們從美好的神話(huà)故事回到現(xiàn)實(shí)：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)一千余個(gè)火車(chē)站，單日客流量可超700萬(wàn)人，北京西站高峰達(dá)40-60萬(wàn)/天；我國(guó)160余個(gè)民用機(jī)場(chǎng)，2012年客流量由2.9億上升至3.2億人次，全球2014年將達(dá)33億人次；我國(guó)2011年地鐵客運(yùn)量愈50億人次，北京突破18億人次。在人流密集的室內(nèi)，非常需要成熟的定位技術(shù)。另外我國(guó)年均災(zāi)害死亡近萬(wàn)人，年失蹤愈20萬(wàn)人；全國(guó)上萬(wàn)家煤礦，6754萬(wàn)礦工，2011年礦難死亡約1973人。災(zāi)害的頻發(fā)使得室內(nèi)定位技術(shù)的研發(fā)刻不容緩。

2012年12月27日，國(guó)家16項(xiàng)科技重大專(zhuān)項(xiàng)之一的北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供服務(wù)。至此，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)已達(dá)到四個(gè)：美國(guó)全球定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)、歐洲GALILEO系統(tǒng)，以及我國(guó)自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。被寄予無(wú)限期待的“羲和”系統(tǒng)伴隨著“北斗衛(wèi)星”應(yīng)運(yùn)而生，它使得北斗系統(tǒng)的定位精度達(dá)到室內(nèi)一米，這一技術(shù)成功應(yīng)用于全國(guó)16個(gè)省和3100大型商場(chǎng)和場(chǎng)館，贏(yíng)得18個(gè)國(guó)家的采購(gòu)訂單。

2014年12月12日，在中央電視臺(tái)十大科技創(chuàng)新人物頒獎(jiǎng)典禮的舞臺(tái)上，我們認(rèn)識(shí)了“夸父“鄧中亮，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)短的采訪(fǎng)，讓我們了解了他科研道路上的一些點(diǎn)滴。

跨越最后一公里

2003年，鄧中亮從美國(guó)回國(guó)，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：無(wú)論是我國(guó)的北斗衛(wèi)星、美國(guó)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(wèn)題，而室內(nèi)定位卻仍是空缺。

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)。近幾年，地震頻發(fā)，火災(zāi)事故也奪去很多鮮活的生命。在生死攸關(guān)的時(shí)刻，鎖定位置是對(duì)人員實(shí)施救援的關(guān)鍵所在，在濃濃的煙霧中，只憑肉眼搜索，根本無(wú)法及時(shí)救出被困人員。在室內(nèi)或不明環(huán)境的救援中，能不能運(yùn)用衛(wèi)星定位尋找被困人員呢？

近幾年，地震頻發(fā)，火災(zāi)事故、礦難也奪去很多鮮活的生命。在生死攸關(guān)的時(shí)刻，鎖定位置是對(duì)人員實(shí)施救援的關(guān)鍵所在，室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的研發(fā)迫在眉睫。

帶著這些問(wèn)題，鄧中亮就開(kāi)始琢磨能否運(yùn)用現(xiàn)有的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決室內(nèi)定位問(wèn)題。北斗和GPS的室外定位精度可以達(dá)到10米乃至5米，但是在高樓林立的城市里，達(dá)到這種精度難度很大；即便將室外的定位精度照搬到室內(nèi)，也無(wú)法使用，10米的定位精度，都有3層樓房那么高了，怎么能在樓里找到一個(gè)人？假如在一間3米乘3米的房間內(nèi)定位某個(gè)人或物品，精確度至少要達(dá)到1至3米；而對(duì)于車(chē)道導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)跟蹤等應(yīng)用來(lái)說(shuō)，精確度要求至分米級(jí)；至于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，要求厘米級(jí)的定位精度也毫不為過(guò)。這對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精確度提出了質(zhì)的跨越要求。

面對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在室內(nèi)定位服務(wù)方面存在的缺陷，以及人們對(duì)于室內(nèi)高精度定位服務(wù)提出的更多需求，“羲和”系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。它是針對(duì)構(gòu)建基于多系統(tǒng)融合的精確、泛在、智能化導(dǎo)航與位置服務(wù)系統(tǒng)的需求而提出的解決方案，該系統(tǒng)是“十一五”、“十二五”期間國(guó)家“863計(jì)劃”地球觀(guān)測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域支持的重點(diǎn)項(xiàng)目?！棒撕汀毕到y(tǒng)基于北斗/GNSS、移動(dòng)通信、廣播和衛(wèi)星通信等系統(tǒng)，提供室內(nèi)導(dǎo)航信號(hào)和室外衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào)，采用協(xié)同實(shí)時(shí)精密定位技術(shù)，它將大幅提高室外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度，有效解決衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)到達(dá)個(gè)人移動(dòng)終端“最后一公里”的問(wèn)題，是北斗系統(tǒng)應(yīng)用的精細(xì)化和延伸，與北斗的結(jié)合將有力地帶動(dòng)北斗走進(jìn)公眾導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域，迅速?gòu)浹a(bǔ)單一北斗系統(tǒng)與GPS等系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)的不足。

作為室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的“夸父”，鄧中亮用10年的追逐使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣域室內(nèi)外定位關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，跨越了最后一公里的局限，完成了“羲和”系統(tǒng)。

“羲和”系統(tǒng)于2012年3月在北京郵電大學(xué)通過(guò)了由多名院士、專(zhuān)家組成的項(xiàng)目鑒定專(zhuān)家委員會(huì)的科學(xué)技術(shù)成果鑒定，專(zhuān)家認(rèn)為該系統(tǒng)在基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣域室內(nèi)外定位關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

目前，項(xiàng)目組在天津開(kāi)展的TCOFDM技術(shù)示范應(yīng)用中，已成功研制出了基于室內(nèi)外高精度無(wú)縫定位的消防應(yīng)急救援應(yīng)用平臺(tái)。平臺(tái)包括TC-OFDM定位基站、室內(nèi)增補(bǔ)系統(tǒng)、室內(nèi)外無(wú)縫定位終端及消防員智能單兵裝備，開(kāi)發(fā)了室內(nèi)外消防地理信息系統(tǒng)以及消防滅火救援應(yīng)用系統(tǒng)?；谠撓到y(tǒng)構(gòu)建的消防應(yīng)急救援應(yīng)用平臺(tái)，在天津高新區(qū)公安消防支隊(duì)指揮中心投入使用，消防指揮中心能精確顯示救援現(xiàn)場(chǎng)人員和設(shè)施分布、兵力部署等位置信息，指揮配備有智能單兵裝備的消防員，高效、迅速地開(kāi)展火災(zāi)應(yīng)急救援指揮工作，極大提高了消防救援的準(zhǔn)確性和高效性。同時(shí)，“羲和”系統(tǒng)的成果還成功應(yīng)用于北京、上海、廣州、成都、重慶、深圳、西安等城市的重點(diǎn)區(qū)域。包括首都機(jī)場(chǎng)、白云機(jī)場(chǎng)等8大機(jī)場(chǎng)共22個(gè)航站樓的室內(nèi)位置服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于3米精度室內(nèi)定位；構(gòu)建了人員定位和基于位置的資產(chǎn)管理平臺(tái)及基于位置的旅客個(gè)性化服務(wù)推送平臺(tái)，大幅提升了大型建筑精細(xì)化管理與安全保障水平；充分利用機(jī)場(chǎng)服務(wù)資源，給每個(gè)旅客提供個(gè)性化的服務(wù)指導(dǎo)與賓至如歸的機(jī)場(chǎng)體驗(yàn)；還可以大幅提升機(jī)場(chǎng)的非航經(jīng)濟(jì)效益。

2014年4月25日，科技部國(guó)家遙感中心、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會(huì)、863計(jì)劃地球觀(guān)測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ш街黝}專(zhuān)家組和導(dǎo)航與位置服務(wù)科技專(zhuān)項(xiàng)總體專(zhuān)家組，在北京中關(guān)村共同組織召開(kāi)了“羲和”系統(tǒng)科技成果合作對(duì)接會(huì)，計(jì)劃在5km2的核心區(qū)域，建成全球首個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)科技創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)，使中關(guān)村成為全球的衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)創(chuàng)新創(chuàng)富高地。同時(shí)還宣布“羲和”系統(tǒng)室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航信號(hào)正式播發(fā)，將支持相關(guān)芯片、模塊、終端及關(guān)鍵設(shè)備的研制生產(chǎn)，使公眾享受諸如車(chē)道級(jí)導(dǎo)航、米級(jí)室內(nèi)定位等服務(wù)。

按照科技部對(duì)“羲和”系統(tǒng)的總體規(guī)劃部署，2015年前，將在我國(guó)10個(gè)城市、3個(gè)行業(yè)開(kāi)展“羲和”系統(tǒng)示范工程建設(shè)，并逐步向全國(guó)推廣；開(kāi)展在大眾位置服務(wù)、交通出行服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的應(yīng)用示范；2020年，實(shí)現(xiàn)“百城億戶(hù)”的應(yīng)用推廣目標(biāo)，通過(guò)提供高品質(zhì)位置服務(wù)，提升市場(chǎng)容量，創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)與商業(yè)模式，促進(jìn)導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

隨著“羲和”計(jì)劃應(yīng)用示范項(xiàng)目的進(jìn)一步開(kāi)展，“羲和”系統(tǒng)的功能組建也在日益完善，伴隨著更多技術(shù)難題的突破，復(fù)雜環(huán)境下室內(nèi)外無(wú)縫定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)米級(jí)、亞米級(jí)精度的廣泛應(yīng)用終將指日可待?！棒撕汀毕到y(tǒng)的建設(shè)，將為我國(guó)北斗地面增強(qiáng)網(wǎng)建設(shè)解決關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題，使北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度全空間服務(wù)能力成為可能，極大推動(dòng)了“北斗系統(tǒng)”的應(yīng)用熱情和信心?！棒撕汀毕到y(tǒng)的推進(jìn)，與“北斗系統(tǒng)”的結(jié)合，加速推動(dòng)了“北斗”的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，提升“北斗系統(tǒng)”競(jìng)爭(zhēng)力和大眾市場(chǎng)占有率，將極大的推動(dòng)我國(guó)“北斗系統(tǒng)”應(yīng)用和導(dǎo)航服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，完善我國(guó)導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為國(guó)家下一代經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支撐。

構(gòu)建天地一體

“羲和”系統(tǒng)遠(yuǎn)不是僅僅給日常生活帶來(lái)方便這么簡(jiǎn)單，你是否想象過(guò)我們未來(lái)的就醫(yī)方式：穿上特制的背心，無(wú)需再費(fèi)時(shí)費(fèi)力親自到醫(yī)院體檢，通過(guò)對(duì)活動(dòng)軌跡進(jìn)行分析加工，代表身體各項(xiàng)體征的數(shù)據(jù)就會(huì)傳送到醫(yī)院，使醫(yī)生及時(shí)掌握我們的身體狀態(tài)，對(duì)癥下藥。

這可不是科幻電影中的場(chǎng)景。

隨著人口老齡化速度的加快，“看病難、住院難”問(wèn)題成為中國(guó)最嚴(yán)峻的一大挑戰(zhàn)，而隨著智慧醫(yī)療、可穿戴設(shè)備的興起，依靠“羲和”系統(tǒng)等高科技手段，患者病況在家里一樣可以被監(jiān)測(cè)，看病難的難題有望得到徹底改善。

美好的未來(lái)并不遙遠(yuǎn),因?yàn)榻裉煲呀?jīng)邁出堅(jiān)實(shí)的步伐！

站在被譽(yù)為“中國(guó)諾貝爾”的十大科技人物頒獎(jiǎng)典禮的舞臺(tái)上，與“雜交水稻之父”袁隆平院士等九位科學(xué)家一同接受榮譽(yù)，鄧中亮坦言很自豪，但是前方的路還很長(zhǎng)，他一直謹(jǐn)記八個(gè)字：勿忘初衷，勇往直前。因?yàn)樗冀K沒(méi)有忘記幾年前發(fā)生的那件事：老家一位老人來(lái)北京旅游，游玩途中走失了，家人找了三天三夜，在收容所里找到了老人。這件事情帶給鄧中亮的觸動(dòng)很大，他希望通過(guò)自己的努力，可以讓世界上少一些分離，多一些歡樂(lè)，就像“夸父”一樣，向著心中的“太陽(yáng)”執(zhí)著地奔跑。

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2014年度科技創(chuàng)新人物于2014年12月24日在京揭曉。2014年度十大科技創(chuàng)新人物有：帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造中國(guó)機(jī)器人發(fā)展史上88項(xiàng)第一的曲道奎；領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)中國(guó)人自己的云計(jì)算核心技術(shù)的王堅(jiān)；主導(dǎo)中國(guó)高速列車(chē)“譜系化”技術(shù)平臺(tái)研發(fā)取得重要突破的賈利民；領(lǐng)銜“羲和”系統(tǒng)導(dǎo)航定位技術(shù)研發(fā)的鄧中亮；在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)H7N9禽流感病毒的舒躍龍；帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在巡航導(dǎo)彈突防技術(shù)方面取得新突破的張紅文；帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用超級(jí)稻創(chuàng)造地球上水稻大面積連片種植產(chǎn)量新紀(jì)錄的袁隆平；創(chuàng)建了新的人工肝系統(tǒng)的李蘭娟；建立了首個(gè)人類(lèi)女性個(gè)人遺傳圖譜的喬杰；帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品研發(fā)上取得重大進(jìn)展的戴建武。