北斗“達人”劉經(jīng)南：將中國導(dǎo)航系統(tǒng)定位于全球第一梯隊

“在與祖國科技事業(yè)共同成長的經(jīng)歷中，我深刻認(rèn)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(xué)技術(shù)，大國才能步入強國之列。”6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(dǎo)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(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?qū)W科帶頭人，也是我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位工程應(yīng)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(dǎo)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(xué)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(xué)生物學(xué)專業(yè)錄取，而是到了武漢測繪學(xué)院就讀天文大地測量專業(yè)。他一度想過退學(xué)，來年再考一次。直到大二，他才對本專業(yè)產(chǎn)生興趣。大學(xué)畢業(yè)，劉經(jīng)南被分到湖南煤田物探測量隊，負(fù)責(zé)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(xué)研究工作?！薄氨緛砦覒?yīng)該是1978級，因為錄取通知書在路上走了3個月，錯過開學(xué)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(xué)院大地測量專業(yè)讀研。

20世紀(jì)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(biāo)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(dāng)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(xué)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(xí)慣，對教科書上的證明和理論，都要先學(xué)習(xí)然后找出問題，“我可不可以用另外的方式來推導(dǎo)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(xué)高峰，填補了多個空白，創(chuàng)造了數(shù)個第一。

20世紀(jì)80年代初，國際上有關(guān)兩大坐標(biāo)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(biāo)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(jì)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(yīng)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(jì)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(dǎo)航增強服務(wù)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?！?/p>

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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)航系統(tǒng)正式為亞太地區(qū)提供服務(wù)，如何實現(xiàn)北斗系統(tǒng)高精度服務(wù)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(dǎo)航增強服務(wù)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(wù)能力，打破了國外壟斷。“在世界導(dǎo)航領(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(dǎo)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(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室消息，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)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(wù)新階段。

邢大軍據(jù)《科技日報》劉志偉/文整理