沈黎明
6月23日9時43分,我國第55顆北斗導航衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。這顆衛(wèi)星的發(fā)射成功,標志著我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署全面完成,引起世界矚目。說到中國衛(wèi)星定位測量技術,就不得不提一個人——劉經(jīng)南,他在我國科學教育界,可謂大名鼎鼎,成就卓越:作為科學家:他長期致力于大地測量、GPS衛(wèi)星定位理論與應用研究,科研成果三次獲國家科學進步獎,是我國著名大地測量學專家、中國衛(wèi)星定位領域的開拓者,有“中國GPS之父”的美譽;作為教育家:他是博士生導師,為國家培養(yǎng)出了許多高端優(yōu)秀人才。
歷盡坎坷終圓科學夢
劉經(jīng)南祖籍湖南長沙,1943年出生的于重慶??谷諔?zhàn)爭勝利后,因躲避戰(zhàn)亂而遷往重慶的父母帶著他回到故鄉(xiāng)。
劉經(jīng)南自幼聰慧,上學后,從小學到中學,成績在班級里一直名列前茅。讀高中期間,他看到新中國正在加緊建設,便萌生了將來要當科學家,用自己的聰明才智為祖國發(fā)展做貢獻的想法。于是考大學時,對生物科學有濃厚興趣的他報考了北京大學生物工程專業(yè),然而因為家庭出身問題劉經(jīng)南被調劑到武漢測繪學院天文大地測量專業(yè)。
這一變故激發(fā)了劉經(jīng)南骨子里不服輸?shù)钠焚|。入學后劉經(jīng)南學習十分刻苦,每天教室、圖書館兩點一線成了他生活的常態(tài),休息日同學們都出去玩了,他仍在發(fā)奮苦讀。俗話說“天道酬勤”,劉經(jīng)南的努力換來了門門功課都優(yōu)秀的好成績,他依然堅持著做科學家的志向,希望日后在大地測量學方面有所建樹。
大學時光一晃而過,1967年,劉經(jīng)南以優(yōu)異成績畢業(yè)。1968年,他被分到湖南煤田物探隊當了一名作業(yè)員,從此劉經(jīng)南開始了野外勘探測量工作,經(jīng)常奔走于高山荒野間或原始森林中……
物探隊作業(yè)員的工作,離劉經(jīng)南當科學家的理想相差甚遠,但他從不灰心,他堅信“文革”期間盛行的讀書無用狀況不會長久持續(xù)下去,早晚有一天會徹底改變,于是劉經(jīng)南一直默默期盼繼續(xù)深造,實現(xiàn)理想的機會。
1979年3月,劉經(jīng)南的大學老師陳希璋給他寫來一封信,希望他回母校讀研。老師的鐘愛和期望,打動了劉經(jīng)南的領導,為他開了綠燈,于是他邊工作邊加緊復習,最終憑著以往刻苦學習打下的扎實功底,一舉中的。
潛心科研碩果豐
再次走進校園,劉經(jīng)南如十幾年前一樣,學習非常刻苦,很快成為同期學生中的佼佼者。
1982年劉經(jīng)南研究生畢業(yè),他的畢業(yè)論文,根據(jù)國外專家衛(wèi)星定位所觀測到的數(shù)據(jù),通過對坐標系轉換3個不同理論的研究,得出3個理論計算出的結果相同、但精度不同的結論。這一成果在當時非常創(chuàng)新,許多老師根本不相信,恰好學校里一位剛從國外回來的周忠謨教授,博士畢業(yè)時論文也是這一研究,但他當時沒有得出結論。周教授見一個碩士畢業(yè)生和自己研究的問題一樣,并得出了結論,既興奮又驚訝,當即給出很高評價:“一個碩士研究生,在國內現(xiàn)有研究條件下能做出這樣的結論,真是不簡單!”最終劉經(jīng)南的論文得了5分,在學校引起轟動,令很多教授對他刮目相看,稱他是大地測量學方面難得的人才,此后,這一問題的研究被列入國家“六五”重點項目。
研究生畢業(yè)后,劉經(jīng)南被分配到湖南湘潭礦冶學院。1985年武漢測繪學院改為武漢測繪科技大學,周忠謨教授出任校長,他非常青睞劉經(jīng)南的才華,于是經(jīng)過一番努力,于1986年將劉經(jīng)南調回母校。劉經(jīng)南回校后學校立即將“衛(wèi)星測量基準的地心坐標系與地面大地坐標系轉換關系”的研究交給了他,這是20世紀80年代國際大地測量界的前沿課題。
當時,國際上有關兩大坐標系轉換的模型有3個,究竟孰優(yōu)孰劣,在學術上一直爭論了十幾年也未見分曉,劉經(jīng)南深知這一研究的難度,但當領導找他談話時,他二話沒說,爽快的接受了任務,隨后全身心投入的研究中,結果僅用兩年多時間,就在國際上第一次從理論與實踐上證明了3個坐標轉換模型的等價性,得到國內外測量學術界專家的一致認可,一舉結束了這場爭論。接著他又和同事們經(jīng)過研究提出了一種新的測量理論和方法,使大地測量坐標系理論研究領域的一系列難題迎刃而解。
1988年,劉經(jīng)南在匈牙利召開的“國際整體大地測量學術大會”上發(fā)表這項研究成果后,立即在國際測量學術界引起極大反響,這套測量理論也被稱為“武測模型”,大會主席對它的評價是“‘武測模型是一個新思想”。隨后,劉經(jīng)南迅速將研究成果推向應用,研制出衛(wèi)星網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)合平差軟件,不僅解了國家石油部門油田勘探中的燃眉之急,而且創(chuàng)造了年節(jié)約500萬元的巨大效益。從此劉經(jīng)南在國內外大地測量學領域嶄露頭角,同行們記住了他的名字。
嚴謹治校創(chuàng)輝煌
20世紀90年代初,劉經(jīng)南開始投身全球定位技術研究,分別主持或負責完成了中國廣域差分GPS網(wǎng)建立及臺站方案研究;中國高精度GPS網(wǎng)的建立、布測和數(shù)據(jù)處理方案研究等一系列國家級科研項目,并在GPS精密定位理論與應用方面,創(chuàng)造性的提出了一整套新觀點、新方法,取得了驕人業(yè)績,一系列研究成果先后榮獲國家測繪局科技進步一等、二等獎;國家科技進步二等獎、三等獎;國家教委教學優(yōu)秀成果一等獎以及湖北省和石油部多項大獎,并于1999年當選為中國工程院院士,在專業(yè)領域聲名鵲起,成為響當當?shù)娜宋铩?/p>
不僅如此,劉經(jīng)南還為我國北斗導航衛(wèi)星廣域差分系統(tǒng)的建設,提供了最早的技術思路和技術方案,是國內該研究領域的第一人,同時參與這個被稱為“中國GPS”的北斗全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)的建設至今。劉經(jīng)南帶領團隊參與“北斗”科研攻關,一舉攻克北斗衛(wèi)星系統(tǒng)多個關鍵問題,解決北斗二號衛(wèi)星姿態(tài)轉換期間(每半年約15天)不能服務的問題,建立亞太地區(qū)首個包括北斗在內的衛(wèi)星導航(GNSS)高精度國際分析中心,實現(xiàn)我國北斗異構星座高精度數(shù)據(jù)處理關鍵技術的自主掌控。
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)南帶領團隊,提出建設國家地基增強系統(tǒng)的創(chuàng)新方案,并在湖北省建立國內首個省級區(qū)域的北斗地基增強示范系統(tǒng)。
自主高精度衛(wèi)星導航增強服務系統(tǒng),在全國范圍形成了分米級、重點區(qū)域厘米級的定位服務能力,打破國外壟斷。
如今已經(jīng)77歲的劉經(jīng)南,又回到人才培養(yǎng)和科研工作中,繼續(xù)為我國科教事業(yè)貢獻著自己的聰明才智。