奉獻航天 青春無悔

中國電子科技集團第五十四研究所 陳金勇

遙感人物

奉獻航天 青春無悔

中國電子科技集團第五十四研究所 陳金勇

陳金勇，男，河北邯鄲人，中國電子科技集團公司航天信息應用重點實驗室副主任，第五十四研究所副總工程師，研究員。長期從事航天對地觀測地面應用系統(tǒng)工程項目的論證、研發(fā)、運行保障等工作。是軍委裝備發(fā)展部電子信息系統(tǒng)綜合技術專業(yè)組成員、海軍網絡與信息安全專家委員會兼職委員、軍事航天系統(tǒng)衛(wèi)星應用專家組成員、中國電子學會三遙分會常務委員、中國電子學會青年科學家俱樂部成員、河北省“三三三人才”工程第一層次培養(yǎng)人選。

1、意外的“入道”

我大學期間學的是無線電工程專業(yè)，研究生學的是通信與電子系統(tǒng)專業(yè)，畢業(yè)后分配到當時叫做電子工業(yè)部第五十四研究所，剛參加工作做的是指控信息系統(tǒng)相關項目，側重軟件開發(fā)方面，因為項目研發(fā)人才緊缺，我很快被任命為副總設計師，許多東西我既要自己學習、又要安排大家工作、還要“現(xiàn)學現(xiàn)賣”教大家方法，確實很辛苦。

應該說當時做的還比較優(yōu)秀，獲得了原國防科工局的科技進步獎項，我年紀輕輕排名第二，大概因為這個原因，正好趕上單位搞低職高聘，我當工程師不到5個月，沒有高級工程師資格，被直接聘任為高級工程師并享受相關待遇。

正當我對指控信息系統(tǒng)小有所知、逐步“輕車熟路”的時候，領導給了我新的任務和挑戰(zhàn)，參與某衛(wèi)星地面任務管理控制系統(tǒng)的研發(fā)，并擔任項目負責人，即系統(tǒng)總設計師。

我當時顧名思義，大概知道衛(wèi)星是什么、軌道是什么，但“軌道根數(shù)”這個名詞就不知道了，因為根本沒有基本的衛(wèi)星領域專業(yè)知識。

人生只要掌握了“學習”這個武器，就沒有什么可怕的了，上學的過程只是學習基礎知識和基本方法，工作的過程其實是一個不斷學習業(yè)務和成長成熟的過程。有挑戰(zhàn)才有激勵，我很感謝當時幫助我的老前輩和很多同事，他們坦誠的教誨和無私的奉獻，給了我人生成長的一次次機會。

那時沒有如今發(fā)達的互聯(lián)網可以隨時查閱資料，主要依賴圖書館，雖然沒有每一本書都精讀，但我在一個月內看了將近八十本相關書籍，大概知悉衛(wèi)星系統(tǒng)工程的基本技術內涵，也從此逐步走上了與航天打交道的人生軌跡。

2、艱苦的“耕耘”

衛(wèi)星一般按性質劃分為技術試驗衛(wèi)星、科學衛(wèi)星和應用衛(wèi)星，應用衛(wèi)星又包括通信、導航、遙感等，衛(wèi)星系統(tǒng)工程一般包括衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場、測控、運控、應用幾大部分，實際上可以算是各行業(yè)衛(wèi)星綜合應用系統(tǒng)的基礎設施。

按照近些年的概念劃分，一般把任務管控、數(shù)據接收、地面通信、定標檢校等統(tǒng)稱為地面運控系統(tǒng)，把數(shù)據管理、數(shù)據預處理、應用處理、分發(fā)服務等統(tǒng)稱為地面應用系統(tǒng)。從某個一角度去理解，可以認為衛(wèi)星系統(tǒng)工程由控制信息流主要是運控系統(tǒng)和數(shù)據信息流主要是應用系統(tǒng)兩大部分組成，我們常規(guī)說的遙感信息處理及其應用一般是指數(shù)據信息流及各行業(yè)綜合應用?，F(xiàn)在又有回歸到將其統(tǒng)一稱為航天地面應用系統(tǒng)的趨勢。

衛(wèi)星任務管控系統(tǒng)匯集用戶需求，分析分解生成任務并統(tǒng)籌優(yōu)化安排有限的星地資源，力求最大限度滿足多任務編程請求。與指控信息系統(tǒng)雷同的技術如都需要基礎通信網絡、數(shù)據庫設計、系統(tǒng)監(jiān)視控制等能力，不同的是衛(wèi)星管控系統(tǒng)還需要衛(wèi)星軌道參數(shù)、軌道預報與訪問指向計算、多目標優(yōu)化分析與求解、跟蹤接收任務計劃與有效載荷控制指令編制、遙測處理與指揮調度等等。

當時項目研發(fā)時間尚未過半，配合工作的副總設計師調離了崗位，離開了單位。我們雖然屬于國家事業(yè)單位，但其工作性質主要以承擔研發(fā)項目為生存發(fā)展基礎，如果正趕上有其他大型項目與你負責的項目同步進行就不一定是個好事，因為可能會產生人力、物力等資源競爭，我這個項目當時就成了被競爭“擠壓”的對象。

大項目的管理不僅僅是技術路線和技術細節(jié)需要重視，信息流程和接口關系也非常重要，尤其在多家單位一起參與的時候，說清楚任務邊界，并定下白紙黑字的控制文件，會最大限度地減少理解上的歧義。

在一切研發(fā)工作能夠四平八穩(wěn)地運行的時候，需要梳理總結并按照工程化管理規(guī)程，通過必要的會議等程序，完成節(jié)點審查和技術狀態(tài)認可。這個時候需要的不是總體技術、不是編程水平，是制作介紹材料和精確干練表達的能力。

因為年輕精力充沛，當時經常通宵達旦，調試系統(tǒng)流程、編寫匯報材料，著實度過了一段辛苦的歲月，工程項目如期完成。本世紀初發(fā)射衛(wèi)星還是個很大的事情，尤其那顆衛(wèi)星還是膠片回收式的，任務規(guī)劃是全壽命周期統(tǒng)籌安排，衛(wèi)星系統(tǒng)成功運轉的唯一效果就是回收后能夠獲得期望目標點的照相膠片，而決定這個行為成敗的關鍵點就是任務管控系統(tǒng)。

當時我們國家神舟五號即將發(fā)射，是我國第一次實現(xiàn)載人航天飛行。我的課題團隊沒有休整，有幸接手研發(fā)神舟五號留軌艙對地觀測地面管控系統(tǒng)。

時間緊、任務重、經費少，既要抓緊時間，又不能簡單外協(xié)外包。我根據留軌艙對地觀測能力特點，研究了空間幾何關系，自主開發(fā)了快速目標訪問計算的算法，并寫成論文“星下點有限范圍照相目標的快速計算”發(fā)表在三遙學術研討會上，獲得了中國電子學會頒發(fā)的優(yōu)秀論文獎勵；我基于其動作能力和任務約束關系，設計了可視化的任務優(yōu)化控制操作流程，只需拉動鼠標，可視化顯示任務安排和衛(wèi)星能力狀態(tài)等信息，課題組同志們進行了編程實現(xiàn)，既確保了優(yōu)化操作的效果，又大大提高了操作的便利性，后來還申報了發(fā)明專利。

這個項目后來被評為集團公司科技進步二等獎，我本人排名第一。至少因為這個因素，我又一次提前參與了職稱評定，并獲得了破格研究員資格，那個時候我參加工作才剛剛十年，曾經在單位里連續(xù)多年一直是最年輕的研究員。

3、豐碩的收獲

在市場開拓方面，這些年來得益于前期具體技術基礎和總體技術積淀，進一步鞏固和擴大了傳統(tǒng)的軍工科研領域，并發(fā)展切入民用航天遙感領域，服務于國民經濟建設多個方面。

中科院全國陸地衛(wèi)星接收站網管理系統(tǒng)是隨著我國環(huán)境減災衛(wèi)星的發(fā)射而立項的，國家針對不同規(guī)模體量民品項目的研制建設有明確管理程序，需要通過公開招投標形式確立承研單位。我代表本單位參加招標公司組織的招投標活動，組織編寫總體方案，并向評委進行投標講解答辯，在多家投標單位中以0.8分的最小差額獲得了勝出，該項目是我國民口陸地觀測衛(wèi)星地面接收站網第一次成體系建設信息化系統(tǒng)，也是我單位第一次正式進入民用遙感衛(wèi)星應用領域。如今該系統(tǒng)已經成功運行多年，后續(xù)經過資三、高分、先導等項目的擴充改造，成為國內民用遙感接收站網統(tǒng)一管控的樞紐，也成為向民口各行業(yè)和軍內各部門進行能力展示的窗口。

高分對地觀測重大專項是我國為提升衛(wèi)星對地觀測綜合國力設置的國家級重大專項，我們積極配合國防科工局工程中心組織的論證工作，充分結合在航天地面管控領域多年的工程經驗，通過咨詢評估公司的質詢評定，獲得承研民用高分衛(wèi)星地面管控系統(tǒng)的機會，并進一步拓展在河北高分應用示范的推廣，與國家國防科工局和河北省國防科工局、中國資源衛(wèi)星應用中心建立了良好的工作關系。

高分軍民數(shù)據交換中心系統(tǒng)是實現(xiàn)高分成果軍民共享的橋梁紐帶，實現(xiàn)各種類數(shù)據格式轉換、必要的降解密處理、多網系互聯(lián)互通和信息交換，是軍民深度融合的典范項目，目前已經完成系統(tǒng)的研制工作，進入收尾階段。該項目也是以公開招提標方式進行的，我作為總體方案編制的主筆者、具體投標答辯的講解人，在五家國內知名廠家的競爭擇優(yōu)中獲得勝出，心里感覺很自豪。不僅有大幾千萬經濟體量的較大規(guī)模，最關重要的，該項目為我們從傳統(tǒng)任務管控研發(fā)向遙感應用數(shù)據共享領域開拓，邁出了重要一步。

近些年來，我通過培養(yǎng)碩士研究生、入站博士后，著力打造了一支具有遙感處理與應用技術能力的科研隊伍。國土資源部高分土地應用示范系統(tǒng)，通過匿名方式進行投標，即不需要講解，投標材料中不提供單位信息，完全按照評委審查技術方案后的打分評定結果。我們能夠勝出，恰說明了平日里技術隊伍的培養(yǎng)，發(fā)揮了“把鋼用到刀刃上”的作用。

中科院“空間科學先導專項”計劃在“十二五”期間立項并發(fā)射硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星、量子科學實驗衛(wèi)星、暗物質粒子探測衛(wèi)星、實踐十號衛(wèi)星等多種科學探測衛(wèi)星系統(tǒng)，服務于科學家的科學研究。2015年發(fā)射的“悟空”衛(wèi)星就是其中的一員，是探測暗物質的衛(wèi)星。我?guī)ьI團隊通過論證投標方式獲得的地面任務管控系統(tǒng)，就是解決科學衛(wèi)星面向太空巡查的任務控制問題，把對地觀測領域的很多技術應用到了科學探測領域。

在技術成果方面，借助于多個工程項目的積累、入站博士后的研究、碩士研究生的貢獻，我們研發(fā)了通用任務管控平臺、數(shù)字地球展示與交互作業(yè)平臺、遙感圖像處理平臺、地圖與地理信息系統(tǒng)平臺等基礎成果，采用平臺/插件技術理念，以軟件模塊化組裝的方式，開發(fā)專業(yè)個性插件，實現(xiàn)系統(tǒng)彈性重構，服務于各不相同的具體工程項目。

通用任務管控平臺實現(xiàn)用戶與需求管理、編程申請與任務分析籌劃、衛(wèi)星軌道參數(shù)獲取與預報計算、訪問指向計算、多目標優(yōu)化決策計算、遙測處理與指令模板、信息處理與交互傳輸?shù)然A技術功能。

數(shù)字地球展示與交互作業(yè)平臺采用金字塔模型對影像數(shù)據進行分層處理和組織構建，結合高程數(shù)據支持三維場景顯示，在多個數(shù)據中心系統(tǒng)、國土資源管理應用、邊海防監(jiān)視系統(tǒng)、軍事信息化系統(tǒng)等領域得到應用。

遙感圖像處理平臺實現(xiàn)一百多種圖像格式解讀、支持八十多種矢量數(shù)據格式解讀，實現(xiàn)了多源數(shù)據融合與鑲嵌拼接等處理、波段分析和計算、圖像變化檢測與目標識別等功能，個別單項指標在精度和效率等能力方面超過了通用大型專業(yè)軟件。

地圖與地理信息系統(tǒng)平臺實現(xiàn)對各種矢量數(shù)據和地圖數(shù)據的識讀與顯示，支持二維和三維顯示、完整的符號標繪、復雜的地理量算與分析，在此基礎上開發(fā)通信遮擋分析、雷達覆蓋分析、飛機航路規(guī)劃等應用系統(tǒng)。

在人才培養(yǎng)方面，先后培養(yǎng)入站博士后四名、碩士研究生三十多名，目前從事衛(wèi)星對地觀測地面應用系統(tǒng)基礎設施研發(fā)人員團隊上百人，從事遙感應用及相關行業(yè)信息處理的從業(yè)人員六十多人。

在個人榮譽方面，我曾經被評為石家莊五四青年獎章獲得者、市政府二等功，河北省五四青年獎章提名獎、省政府三等功，河北省“三三三人才”工程第一層次培養(yǎng)人選，中國電科集團公司突出貢獻專家等榮譽。

4、無悔的青春

按照一些行業(yè)對青年的定義，最晚的可以卡在四十五歲左右。我的年齡如今已經走到了“青年”的“邊緣”，回想這些年來的工作經歷，感慨良多，但確實問心無愧，感覺青春無悔。借此機會，談一點感想，與大家共勉。

激情是一個人不斷進步的動力。我顯然不是遙感行業(yè)或衛(wèi)星應用科班出身，完全是“半道出家”，當初根本沒有所謂的“人生規(guī)劃”。我年輕時參加單位里的演講活動，說到過活著的目的是為了“名利”，所謂“名”，不是徒有虛名、沽名釣譽，而是技術和人品被人贊賞。在技術研究行當，職稱評定是一種價值觀取向，盡早地評上更高的職稱，都是被人稱道的方面。所謂“利”，起碼是經濟利益，但是君子好財、取之有道，不能靠坑蒙拐騙偷，要憑真才實學，實際上還有很多無形的利益，比如一個稱心如意的科研環(huán)境等等。為著這個“籠統(tǒng)”而“長遠”的目標，我愿意努力選擇人生迎遇的任何挑戰(zhàn)或機會，讓自己在“追名逐利”中，挑戰(zhàn)自我、激情飛揚。

持之以恒是走向成功的不二法寶。人生也許會有天上掉餡餅的時候，不勞而獲偶爾可能會有，但那是小概率事件，絕不會常態(tài)化。人人都能做的事情，應該不是難事情，尋常事情無所謂定義什么是成功。登頂珠峰可以叫做成功，但在過程中一定克服很多困難而持之以恒；連續(xù)三十年掃馬路干干凈凈，也可以是一種成功，刮風下雨不容易，持之以恒才獲得了成功。我們有時不能判斷或操控自己做的事業(yè)有多么偉大，但只要做、就要好好做，持之以恒才能走向成功。

勤奮比聰明更重要。一路走來我遇到很多非常聰明的人，不論是記憶力、理解力、邏輯思辨能力等等，至少在于我非常佩服，因為我明顯的達不到那個程度。但是我也看到好多這樣的人，也許自我欣賞、固步自封，也有很多與我有同樣的價值觀和欲望追求，沒有做得更好的直接原因是相對懶惰。所有的挑戰(zhàn)都是機會，所有的機會都是留給有準備的人的，對沒有準備的人，也許那就不叫做機會。我在做衛(wèi)星應用領域事情的同時，還在負責很多其他領域的事情，有時候確實非常忙累，我相信是因為我的不懶惰，是機會促進了我的成長。

遙感應用將迎來輝煌時代。當今時下，隨著技術進步，衛(wèi)星制造成本、發(fā)射成本及其使用成本將大大降低，隨著國家發(fā)展，國營和眾多民營公司將發(fā)射大量衛(wèi)星，甚至成百上千顆，其中大部分是對地觀測衛(wèi)星，甚至是視頻成像衛(wèi)星。衛(wèi)星作為一種高投資昂貴設施的戰(zhàn)略手段，正在走下神壇，走進千家萬戶。衛(wèi)星遙感技術正在進一步引導行業(yè)應用向著定量化、自動化、智能化、泛在化方向發(fā)展，一如衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導航、衛(wèi)星氣象等等，衛(wèi)星遙感服務于國民經濟的方方面面，也就在我們身邊。

遙感應用將迎來輝煌時代，愿更多同仁成為時代弄潮兒，借國家強盛、大力發(fā)展衛(wèi)星系統(tǒng)的機遇，貢獻滿腔熱忱和青春才華，造福華夏民族和人類社會。