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专访邓中亮院士:既要弯道超车还需另辟蹊径
作者:小编 日期:2026-02-21 点击数: 

  

专访邓中亮院士:既要弯道超车还需另辟蹊径(图1)

  了解邓中亮的人都知道,他原本的研究方向不是测绘地理信息,1985年毕业于湖南工程学院,1991年研究生毕业于北京航空航天大学,1994年博士毕业于清华大学,从早期研究到任职任教,主要为机械制造与自动化、电子通信与定位导航等领域。

  邓中亮是我国863“羲和计划”的室内无线导航系统主要负责人和学术带头人,他在高精度定位技术领域,特别是在将卫星导航与地面移动通信网络融合方面,解决了一系列世界级的核心关键技术难题,推动中国导航技术跻身世界领先行列,其贡献具有里程碑意义。

  “‘羲和计划’当时的问题有两个:第一,我们的卫星定位导航能不能赶超GPS;第二,有什么办法能解决从室内到室外,从天到地到海无缝隙的高精度定位导航。”

  GPS是美国在上世纪70年代研制的新一代空间卫星导航定位系统,使用至今超过50年。北斗卫星导航系统始建于上世纪90年代,与GPS的建设时间差约20年。

  “定位精度已经到了毫米级,再往前走吗?0.1毫米级?北斗到底怎么发展?瓶颈在哪里?”邓中亮说,“最好的办法,也是为了满足当前经济社会发展的需要,要构建一个室内外的,从天到地到海的无缝隙定位导航,这才是我们最核心的目标,这样才有商业模式和商业价值。”

  传统导航系统信号在室内、地下、城市峡谷等复杂环境中会严重衰减或完全失效,导致定位精度下降甚至无法定位——即使加密卫星分布也无法解决。

  “地面有一张很广泛的移动通信网络,从2G、3G、4G到5G。”邓中亮表示,“这张网络在4G时代很有商业价值,但是作为5G使用就发现存在问题。5G的建设投资是4G的1.5倍至2倍,5G如果做不好,6G就难做了,7G、8G就会更难。”

  邓中亮团队创新性地提出了将赋能通信网变为定位网的革命性思路。他主导研发的通信与导航融合的定位技术(以下简称TC-OFDM),通过在现有移动通信网络信号(如4G/5G)上叠加高精度定位信号,使得手机等移动终端在能接收到通信信号的地方就能实现高精度定位。这一技术将室内定位精度从传统的10米级提升至亚米级(1-3米)甚至更高,突破室内外无缝高精度定位的“最后一公里”难题,首次实现了与室外北斗导航精度相当的无缝衔接定位能力。

  “通信信号的设计初衷是传输数据,本身不具备高精度测量能力,必须设计一个具有高精度测量能力的信号,隐藏于通信信号噪音中,互相融合且不能干扰通信。这一思维逻辑并无先前案例可参考。”

  由于信号看不见摸不着,因为遮挡等引起的“非视距误差”如何精确测得并精准补偿?

  邓中亮团队将北斗卫星导航系统与地面无线通信网络进行深度耦合的理论创新和系统设计,构建了全球领先的广域室内外无缝高精度定位导航网络,形成了“天基(北斗)+地基(通信网)”的协同定位能力,为我国提供了独立自主的精准时空服务基础设施。由于无需额外基站建设,可节省万亿级基础设施投入。

  TC-OFDM解决了多径干扰、非视距传播等室内复杂环境下的信号处理难题,实现了在强干扰、多反射环境下的稳定高精度测距;异构网络(不同制式通信网、卫星、传感器)的协同定位算法,实现了多源信息的最优融合,最终使得普通通信基站具备了“导航卫星”的定位功能,建成全球最大的地面高精度定位增强网络。

  邓中亮积极推动将TC-OFDM等核心技术纳入国际电信联盟(ITU)和国际移动通信标准化组织(3GPP) 的标准之中,使我国在移动通信定位国际标准领域拥有了重要话语权。同时,他致力于技术的产业化应用,目前该技术已广泛应用于应急救援、智慧城市、物联网、公共安全、智能交通(如地铁精准定位、停车场导航)等领域,创造了巨大的经济和社会效益。

  “邓中亮解决的不仅是技术难题,更是一种范式转换。他的工作使我国在室内外无缝定位领域从‘跟跑’走向‘并跑’甚至‘领跑’。”业界如此评价。

  “全世界都在说,无线通信网高精度定位导航是不可能的,若我们把它做成了,就能把很多认为不行的事做成了。”邓中亮说,“第二个我们做了啥事呢?就是低空卫星的通信与定位导航。”

  我国建立低空卫星网络(主要指低轨道卫星星座)主要基于国家安全、技术自主可控、经济发展和全球竞争等多重战略考量。

  “你打开门往天上看,其他国家的卫星在你头顶上,你能睡得着么?”“国家要强大,需要科技创新与突破,这是科技工作者的重要使命。”邓中亮说。

  中美在低轨卫星领域的竞争,是系统对系统、生态对生态的全面竞争,本质是太空战略主导权、下一代通信技术标准与全球影响力的博弈。中国以“国网”(GW)星座、“星网”(G60星链)等国家队项目以及商业航天公司项目为代表;美国以SpaceX“星链”为绝对主导,OneWeb、亚马逊“柯伊伯”等项目并行。

  “天上若都是国外的卫星监视我们,我们的对策是什么?”“建成后,那么多卫星在天上怎么用?”“先进性在哪里?”

  邓中亮问了自己三个问题,他也从万千头绪中理出了核心点:对策——对等博弈;模式——商业价值;方案——部分领跑。

  太空轨道和通信频率是“先到先得”的稀缺战略资源。以美国SpaceX“星链”为代表的巨型星座已发射数千颗卫星,大规模抢占近地轨道资源。我国必须加速部署,为未来预留发展空间,避免被排除在规则制定之外,同时避免未来战争中的“太空掐喉”风险。再从下游看,可为全球PA视讯官方网站物联网、自动驾驶、智慧航运、远程工业控制等提供可靠的全球连接,也能带动火箭发射、卫星制造、芯片终端、运营服务等全产业链升级,创造新的经济增长点。

  “我们以前的卫星通信好多都是在‘跟跑’,别人做啥我们在后面做优化创新。所以在研究讨论会上,我在想,能不能并跑或部分领跑一下?”邓中亮说。

  邓中亮将TC-OFDM的思想和技术体系,创造性地拓展至卫星领域,他证明了:通过创新设计,让通信信号本身可以承载高精度的测距定位功能。

  这为全球低轨通信星座实现“通导一体化”提供了关键的中国方案。即未来的低轨卫星可以“一星多用、一网多用”,在提供宽带通信服务的同时,自然成为一套全球覆盖、强信号、高精度的导航定位增强系统。这可以极大增强现有北斗/GPS等中高轨卫星导航系统的精度、完好性和抗干扰能力,尤其是在复杂环境。

  这使得“用低轨卫星的通信信号做精准定位”从理论方法成为可行技术,为全球低轨星座增加了一项极具价值的国家级基础设施功能——精准时空服务。

  因此,如果说马斯克的“星链”旨在解决全球通信覆盖问题,那么邓中亮团队的研究则提前回答了:“我们如何利用这样的巨型星座,同时解决全球高精度定位问题?”他们的工作,可以使我国在这一未来战略制高点上拥有核心自主知识产权和全球竞争力。

  同时,中国在低空卫星网络上的举国体制推进建设,也为这一宏大目标的推进提供了坚实保障:低轨卫星网络正处于规模化部署的加速初期,根据规划,两大主要星座(“国网”和“千帆”)计划在2028年合计发射约7600颗卫星,到2030年实现万颗以上的在轨规模。

  “我们前面做大专项的时候也一直在思考这个问题:研究成果的性价比是什么?一是符合要求,二是满足大规模应用需求。从高精尖,到大众应用。”邓中亮自问自答着,“所以到目前为止,只要你发现很多“高、难”一点的技术代价都很高,那就表示它离大众化还有距离。”

  产业应用的“性价比”是一个多维、动态、系统性的战略决策概念。它的终极目标不是买得“最便宜”,而是在满足核心产业约束条件下,实现长期综合价值的最大化。它往往要求决策者像一名精算师和战略家的结合体,既要会算细账,更要有大局观。

  “每个人都在琢磨未来要做什么,但是首要问题是当下要做什么,才能赢得未来。”邓中亮说。

  “年轻时脑袋里有很多非常规、异想天开的梦想,且敢想敢做,长大了以后大家开始深度思考、看可行性,创新需要非常规的突破性思维。”

  物理与数字世界的透明,社会与信息的透明,思想与认知的透明……透明带来效率与信任,有时也带来隐私曝光与压力;透明推动进步,但绝对的信息透明可能让人窒息;科学技术是中立的,但应用是有导向的。很多科技工作者正在进行的研究,正是塑造这个“透明世界”的关键基础设施,也是撬动多样产业落地的支点,如前面讨论所涉及到的大数据、智慧城市、低空经济、商业航天……

  他以测绘为例:测绘是基础,假设从这个意义上去理解,那应用就多了,每个应用都需要测量作为底座,基于这个底座做其他应用还需要二次测量。服务面越宽,产业就有做不完的故事。现在最重要的是什么?是把自己的精力与时间集中起来,干好一件事。

  正如文章开头提到,邓中亮的研究方向是一路从机械到通信,再到无线导航的多专业跨界融合。

  “人有两种认知形式,一种浅层次的感性认知;还有一种是理性认知,也叫深层次研究。感性有时候会比较多一点,慢慢发展成理性的深度认知。”邓中亮说。

  他当年的专业是机械制造,做数控加工技术研究,博士论文也是探究如何把数控机床精度从亚毫米级做到微米级、亚微米级。

  到北京邮电大学任教时,人家跟他开玩笑“你在北邮若不做通信,不了解通信,好像不是北邮人”。

  “那就做做通信相关研究!”,于是开始做基于TCP/IP的应用研究(计算机网络),然后研究无线通信与定位导航。

  2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》公布确立,旨在集中力量突破一批核心、战略性、基础性的重大科学技术问题,它们是中国科技发展的“重拳”和“国家工程”。这16个重大专项大致分为“前沿信息”“高端制造与装备”“能源与环境”“生物与医药”“基础与工程”五大领域。

  “那个时候做卫星导航的人很多,我选择专做无线定位导航,优势在于对无线通信的兴趣,利用通信网能不能做好定位导航?”

  现在来看,邓中亮的成长道路,既得益于四个显著阶段的综合积累,更是一个扎根于中国重大产业实际需求,并在关键节点完成跨学科知识融合与学术思想飞跃的经典范例。

  “现在我经常跟我的研究生讲,一个人最能挑战自我的做法是什么,就是把不喜欢的PA视讯官方网站都能变成喜欢的。”

  “生活中你是怎么样的性格”“你有没有对自己还不太满意的地方?”我们问他。

  中国测绘学会:从北京邮电大学教授到郑州航空工业管理学院校长、兼任郑州大学学术副校长,是有怎样的新使命?

  邓中亮:郑州航空工业管理学院是原来航空工业部隶属的六所高等院校之一(另外五所为:北京航空航天大学、西北工业大学、南京航空航天大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学。编者注),至今77年历史。从2025年3月开始,学校全力推进更名为“郑州航空航天大学”,目前已通过河南省教育厅批准公示。对我来说,总的目标就是,希望在全校师生共同努力下,提升学校的学术水平,优化学科结构,推动学校发展,把它从学院变成大学,为整个中原地区以及国家航空发展事业培养更多的优秀人才。

  邓中亮:第一,创新永远是学校发展的重要话题,我们培养的人才必须有创新能力,无论是过去、今天,还是未来,这条硬线全世界都没有变过。但创新如何培养,值得每个人思考,要加速高质量创新发展。

  第二,我们培养的人才最终是为社会服务,而且我们有很多问题来自于这个社会,社会发展的不同阶段要面对的问题都不一样,所以整个发展过程中的知识体系、专业机构、学术体系都有新的变化,而这些变化对于当代教育要求越来越高。如过去没有计算机互联网,大家看书学习;现在互联网很方便,学生们知识的来源很宽泛,学到的知识很多。所以我们的教学方式、教育理念都要发生系列变革。

  邓中亮:现在测绘科技发展速度很快,而且新的应用领域越来越多,国家需求也是越来越迫切,从当前国家创新发展的需求来看,我们有很多工作可以做;再者,我们需要集成国内外的各种资源优势,共同推动国家快速发展以满足需要。

  校长办公室门外,下一波来访者已至,邓中亮将继续在多重身份、高强度节奏、深远责任的交织状态中忙碌着。他的忙碌,兼具着科学的发展、高校的未来、时代的书写和国家命运的塑造。

  走出郑州航空工业管理学院综合楼,冬雪未融,学院的冬天既有北方校园的肃穆清冷,又因航空特色设施与年轻学子的活力而充满生机。返回搜狐,查看更多

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