本刊記者 夏 炎

《尚書·堯典》：“乃命羲和，欽若昊天，厤象日月星辰，敬授人時(shí)。”“羲和”是中國古代神話中的太陽之母，掌握著時(shí)間的節(jié)奏。她也是一種溫暖的象征，她的光輝灑滿人間的每個(gè)角落；她亦是一種美好的期許，愿世間沒有黑暗，只有光明……

如果將“羲和”比喻為太陽的母親，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”鄧中亮將神話變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

讓我們從美好的神話故事回到現(xiàn)實(shí)：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國一千余個(gè)火車站，單日客流量可超700萬人，北京西站高峰達(dá)40-60萬/天；我國160余個(gè)民用機(jī)場，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)。另外我國年均災(zāi)害死亡近萬人，年失蹤愈20萬人；全國上萬家煤礦，6754萬礦工，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，國家16項(xiàng)科技重大專項(xiàng)之一的北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對亞太地區(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)，以及我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。被寄予無限期待的“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16個(gè)省和3100大型商場和場館，贏得18個(gè)國家的采購訂單。

2014年12月12日，在中央電視臺十大科技創(chuàng)新人物頒獎(jiǎng)典禮的舞臺上，我們認(rèn)識了“夸父“鄧中亮，通過一個(gè)簡短的采訪，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，鄧中亮從美國回國，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題：無論是我國的北斗衛(wèi)星、美國的全球定位系統(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。

帶著這些問題，鄧中亮就開始琢磨能否運(yùn)用現(xiàn)有的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)來解決室內(nèi)定位問題。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；而對于車道導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)跟蹤等應(yīng)用來說，精確度要求至分米級；至于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，要求厘米級的定位精度也毫不為過。這對導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精確度提出了質(zhì)的跨越要求。

面對北斗衛(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”期間國家“863計(jì)劃”地球觀測與導(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)航信號和室外衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)信號，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)航信號到達(dá)個(gè)人移動(dòng)終端“最后一公里”的問題，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，迅速彌補(bǔ)單一北斗系統(tǒng)與GPS等系統(tǒng)競爭的不足。

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)通過了由多名院士、專家組成的項(xiàng)目鑒定專家委員會的科學(xué)技術(shù)成果鑒定，專家認(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)到國際領(lǐng)先水平。

目前，項(xiàng)目組在天津開展的TCOFDM技術(shù)示范應(yīng)用中，已成功研制出了基于室內(nèi)外高精度無縫定位的消防應(yīng)急救援應(yīng)用平臺。平臺包括TC-OFDM定位基站、室內(nèi)增補(bǔ)系統(tǒng)、室內(nèi)外無縫定位終端及消防員智能單兵裝備，開發(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)。基于該系統(tǒng)構(gòu)建的消防應(yīng)急救援應(yīng)用平臺，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、白云機(jī)場等8大機(jī)場共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)管理平臺及基于位置的旅客個(gè)性化服務(wù)推送平臺，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)場體驗(yàn)；還可以大幅提升機(jī)場的非航經(jīng)濟(jì)效益。

2014年4月25日，科技部國家遙感中心、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會、863計(jì)劃地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ш街黝}專家組和導(dǎo)航與位置服務(wù)科技專項(xiàng)總體專家組，在北京中關(guān)村共同組織召開了“羲和”系統(tǒng)科技成果合作對接會，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)，使公眾享受諸如車道級導(dǎo)航、米級室內(nèi)定位等服務(wù)。

按照科技部對“羲和”系統(tǒng)的總體規(guī)劃部署，2015年前，將在我國10個(gè)城市、3個(gè)行業(yè)開展“羲和”系統(tǒng)示范工程建設(shè)，并逐步向全國推廣；開展在大眾位置服務(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”的應(yīng)用推廣目標(biāo)，通過提供高品質(zhì)位置服務(wù)，提升市場容量，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)外無縫定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)米級、亞米級精度的廣泛應(yīng)用終將指日可待?！棒撕汀毕到y(tǒng)的建設(shè)，將為我國北斗地面增強(qiáng)網(wǎng)建設(shè)解決關(guān)鍵的技術(shù)問題，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)”競爭力和大眾市場占有率，將極大的推動(dòng)我國“北斗系統(tǒng)”應(yīng)用和導(dǎo)航服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，完善我國導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，為國家下一代經(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方便這么簡單，你是否想象過我們未來的就醫(yī)方式：穿上特制的背心，無需再費(fèi)時(shí)費(fèi)力親自到醫(yī)院體檢，通過對活動(dòng)軌跡進(jìn)行分析加工，代表身體各項(xiàng)體征的數(shù)據(jù)就會傳送到醫(yī)院，使醫(yī)生及時(shí)掌握我們的身體狀態(tài)，對癥下藥。

這可不是科幻電影中的場景。

隨著人口老齡化速度的加快，“看病難、住院難”問題成為中國最嚴(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，看病難的難題有望得到徹底改善。

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

站在被譽(yù)為“中國諾貝爾”的十大科技人物頒獎(jiǎng)典禮的舞臺上，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，他一直謹(jǐn)記八個(gè)字：勿忘初衷，勇往直前。因?yàn)樗冀K沒有忘記幾年前發(fā)生的那件事：老家一位老人來北京旅游，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，他希望通過自己的努力，可以讓世界上少一些分離，多一些歡樂，就像“夸父”一樣，向著心中的“太陽”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)中國人自己的云計(jì)算核心技術(shù)的王堅(jiān)；主導(dǎo)中國高速列車“譜系化”技術(shù)平臺研發(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。