情系衛(wèi)星通信 砥礪為國而研

宋潔

自20世紀(jì)80年代以來，衛(wèi)星通信系統(tǒng)不斷發(fā)展，在我國各大領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。與其他通信方式相比，衛(wèi)星移動(dòng)通信具有覆蓋范圍廣、通信費(fèi)用與距離無關(guān)、不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海洋、山區(qū)和高原等地區(qū)近乎無縫的覆蓋，可滿足各類用戶對(duì)移動(dòng)通信覆蓋性的需求，大大擴(kuò)展了移動(dòng)衛(wèi)星通信的使用范圍和環(huán)境適應(yīng)性，使其在民用和軍事領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。近年來，以衛(wèi)星移動(dòng)通信為基礎(chǔ)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍掀起了研究、研制、建設(shè)的熱潮，其天地立體融合、批量化、低成本、高集成、智能制造發(fā)展趨勢(shì)及目標(biāo)，驅(qū)動(dòng)國際上各項(xiàng)衛(wèi)星技術(shù)取得了持續(xù)突破創(chuàng)新，目前國內(nèi)外低軌衛(wèi)星通信星座系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)速度迅猛。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)以其全球、全程、泛在的互聯(lián)網(wǎng)接入能力，正成為新興空間信息技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。2020年4月20日，國家發(fā)改委也正式將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入“新基建”。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的研制、布網(wǎng)已迎來全球范圍的熱潮。

在中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院技術(shù)研發(fā)中心通信技術(shù)室副主任孫思月副研究員看來，衛(wèi)星通信系統(tǒng)是中國空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分?！熬拖裎覀?cè)诘孛鏁?huì)建設(shè)4G、5G這種基站布成的蜂窩網(wǎng)是一樣的，它其實(shí)解決的問題就是通信，而在通信的基礎(chǔ)上我們就可以發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)等多樣化、綜合性業(yè)務(wù)?！睂O思月說。在我國發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，衛(wèi)星通信事業(yè)需要一代代青年科研人投身其中，而孫思月多年來就一直在衛(wèi)星移動(dòng)通信、電子偵察及其一體化技術(shù)研究中步履不停，為這一領(lǐng)域輸入著源源不斷的科研力量。

孜孜不倦，結(jié)緣衛(wèi)星通信

學(xué)海無涯，身在其中孜孜不倦地吸收營養(yǎng)，從小到大孫思月一直是一位品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生。2004年，在我國衛(wèi)星通信事業(yè)發(fā)展得如火如荼的背景下，她以超哈爾濱工業(yè)大學(xué)錄取分?jǐn)?shù)線50多分的成績(jī)被英才學(xué)院錄取。哈爾濱工業(yè)大學(xué)英才學(xué)院主要培養(yǎng)具有寬厚的基礎(chǔ)理論與先進(jìn)合理的專業(yè)知識(shí)，具有創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)精神的科研人才。作為其中的一分子，孫思月在這里接受了微電子專業(yè)的啟蒙，一直兢兢業(yè)業(yè)在研究領(lǐng)域不斷前行著。在此之后，她又繼續(xù)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)電信學(xué)院進(jìn)行碩士、博士研究生的攻讀。

微電子學(xué)專業(yè)是以集成電路設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用為代表的學(xué)科，是現(xiàn)代發(fā)展最迅速的高科技應(yīng)用性學(xué)科之一。本科以及研究生階段，孫思月一直在這一領(lǐng)域中學(xué)習(xí)、探索，通過6年多的深入學(xué)習(xí)，孫思月逐漸感受到微電子領(lǐng)域的研究更加偏向于工程應(yīng)用，而她還想深入到更多的理論算法學(xué)習(xí)中，奠定更加扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。博士階段，適逢4G技術(shù)迅速發(fā)展期，在這一現(xiàn)狀下，孫思月將自己的研究方向轉(zhuǎn)入移動(dòng)通信領(lǐng)域，開始了自己的研究探索之路。

目前，全球信息化時(shí)代已經(jīng)到來，LTE（長期演進(jìn)技術(shù)）的誕生是為不斷優(yōu)化無線通信技術(shù)以滿足客戶對(duì)無線通信的更高要求。博士一年級(jí)時(shí)期，孫思月主要從事LTE的研究工作，但因?yàn)橹笇?dǎo)老師研究方向的改變，在此之后她便投入到互補(bǔ)碼理論的相關(guān)研究中。“LTE技術(shù)是當(dāng)時(shí)通信領(lǐng)域最火的研究方向，而互補(bǔ)碼理論研究則更為冷門?！睂O思月說。最初，研究方向改變時(shí)，她也經(jīng)歷了一系列艱難的時(shí)刻，無法確立自己要研究的具體內(nèi)容。為了克服研究瓶頸，她花費(fèi)了幾個(gè)月的時(shí)間將互補(bǔ)碼理論領(lǐng)域從20世紀(jì)40年代到現(xiàn)在的論文全都閱讀了一遍，并整理了30多頁的分析報(bào)告。在老師的鼓勵(lì)下，她將其撰寫成綜述論文，并發(fā)表在了影響因子高達(dá)23.7的通信領(lǐng)域期刊上。在前期的努力工作基礎(chǔ)上，她逐漸找到了自己的研究方向。

從本科三年級(jí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，再到研究生、博士期間的研究錘煉，孫思月的科研素養(yǎng)、科研水平等都有了長足的進(jìn)步。特別是博士期間的學(xué)習(xí)、研究，更讓她學(xué)習(xí)到了怎樣從系統(tǒng)的角度、從應(yīng)用環(huán)境、從使用者角度去發(fā)現(xiàn)所研發(fā)的技術(shù)問題，然后用邏輯性的角度與思維去解決問題、呈現(xiàn)解決效果。而這些經(jīng)歷，都為她現(xiàn)如今從事衛(wèi)星總體工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

腳踏實(shí)地，獻(xiàn)力航天事業(yè)

“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家。”10多年來，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的治學(xué)、科研態(tài)度在孫思月的內(nèi)心深深扎根，并促使她用更加嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科研態(tài)度，對(duì)待自己的研究工作。

2014年，孫思月來到中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（上海微小衛(wèi)星工程中心）這一研究平臺(tái)開展相關(guān)研究。衛(wèi)星創(chuàng)新院作為我國微小衛(wèi)星及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的總體單位之一，是科學(xué)衛(wèi)星領(lǐng)域的主力軍，軍民衛(wèi)星領(lǐng)域的方面軍。“在博士期間我就涉及了擴(kuò)頻通信類的相關(guān)研究，這依然是目前衛(wèi)星通信的主要基礎(chǔ)技術(shù)，而基于衛(wèi)星創(chuàng)新院這一平臺(tái)，可以站在一個(gè)更高的應(yīng)用層面，看到更廣的技術(shù)領(lǐng)域，讓我對(duì)自己所做的科研工作會(huì)有更多的主動(dòng)性?！睂O思月說。

現(xiàn)如今，孫思月主要從事通信衛(wèi)星的總體工作。在衛(wèi)星型號(hào)工程研制方面，她作為國家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)衛(wèi)星載荷分系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，全面負(fù)責(zé)衛(wèi)星通信載荷分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研制工作。該系統(tǒng)是衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)融合的新型網(wǎng)絡(luò)，利用衛(wèi)星通信的全時(shí)、廣域覆蓋特征，在全球范圍內(nèi)為大眾用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，是國家空間基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。

值得一提的是，2014年—2017年，孫思月還擔(dān)任了國家重大型號(hào)任務(wù)“遙感三十號(hào)”衛(wèi)星星座系統(tǒng)總體主管設(shè)計(jì)師，負(fù)責(zé)該載荷總體相關(guān)設(shè)計(jì)、跟產(chǎn)、測(cè)試驗(yàn)收工作。該星座為國內(nèi)首個(gè)組網(wǎng)應(yīng)用的低軌衛(wèi)星星座系統(tǒng)，針對(duì)載荷特點(diǎn)，孫思月牽頭研制了國內(nèi)首個(gè)新型體制的動(dòng)態(tài)線饋測(cè)試系統(tǒng)，能可靠模擬衛(wèi)星在軌轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)及側(cè)擺等多維度接收信號(hào)動(dòng)態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)整星條件下系統(tǒng)性能的評(píng)估與分析，為發(fā)射前性能測(cè)試與分析提供了重要解決方案。

當(dāng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)要在一年內(nèi)將這項(xiàng)工作完成，不僅技術(shù)上很有挑戰(zhàn)性而且進(jìn)度很緊張，對(duì)孫思月及其研究團(tuán)隊(duì)成員來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)懷孕八個(gè)月的孫思月與兩個(gè)同事，早上進(jìn)總裝廠房，出來已經(jīng)黑天，連續(xù)調(diào)試了兩個(gè)多月，最終完成了這項(xiàng)工作。如今想起來，她仍對(duì)那段歲月記憶猶新。

從事科研多年來，她作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主持國家自然科學(xué)基金、上海市揚(yáng)帆計(jì)劃基金、中國科學(xué)院青促會(huì)基金等多項(xiàng)國家、省部級(jí)等科技項(xiàng)目。依托上述項(xiàng)目，孫思月在衛(wèi)星多址接入技術(shù)、自適應(yīng)衛(wèi)星通信、通信感知一體化設(shè)計(jì)等方向提出了多項(xiàng)理論技術(shù)創(chuàng)新，并據(jù)此牽頭研發(fā)了星地協(xié)同自適應(yīng)衛(wèi)星通信載荷及終端原理樣機(jī)，通過了半物理試驗(yàn)驗(yàn)證。這期間，她申請(qǐng)發(fā)明專利20余項(xiàng)，其中12項(xiàng)已授權(quán)，發(fā)表論文30余篇，SCI檢索論文影響因子之和40。

教書育人，不忘初心前行

堅(jiān)韌、踏實(shí)、好強(qiáng)，貫穿著孫思月的求學(xué)、科研人生。而這種心理也驅(qū)使著她在面對(duì)科研之路的困難時(shí)，從未想過放棄。在最初踏入衛(wèi)星通信領(lǐng)域時(shí)，孫思月也要學(xué)習(xí)很多自己不熟悉的科研方向，當(dāng)時(shí)她也曾感受到沉重的壓力。但通過不斷攻關(guān)、學(xué)習(xí)，她逐漸找到了當(dāng)前的研究領(lǐng)域與之前所學(xué)方向的結(jié)合點(diǎn)，攻克了自己的研究瓶頸。如今作為研究生導(dǎo)師，她也希望能將自己一路以來積累的學(xué)習(xí)、科研心得、經(jīng)驗(yàn)傳授給自己的學(xué)生。

現(xiàn)如今的學(xué)生可以獲取資源和信息的方式有很多，很多學(xué)生的研究涉足很多方向，但是在淺嘗輒止之后，又更換了自己的研究方向。在這一背景下，孫思月更注重培養(yǎng)自己的學(xué)生們?cè)鯓訉Ｗ?、深入研究一個(gè)項(xiàng)目。讓他們?cè)谏钊肟蒲械耐瑫r(shí)，發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，通過孜孜不倦探索，體味到研究領(lǐng)域的樂趣。

基于研究單位的特殊性，孫思月還希望自己的學(xué)生們能擁有更強(qiáng)的實(shí)踐能力。“他們能不能更多參與到一些衛(wèi)星產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，哪怕只是算法級(jí)別的仿真，這也對(duì)他們的研究生涯有著極大的幫助。”孫思月說。

實(shí)踐探索，為國而研。身為一名女性科研人員，孫思月始終將家庭與事業(yè)協(xié)調(diào)得很好，雖然這會(huì)花費(fèi)她更多的精力和時(shí)間，但她從未有過一刻抱怨。“在研究技術(shù)上更加精進(jìn)，在衛(wèi)星通信領(lǐng)域中發(fā)揮工匠精神，將產(chǎn)品技術(shù)做扎實(shí)”，這是孫思月的前行目標(biāo)。未來，她還將從衛(wèi)星通信的總體工作轉(zhuǎn)向相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)中，在通信載荷技術(shù)上進(jìn)一步精進(jìn)自己的知識(shí)儲(chǔ)備，為祖國的衛(wèi)星通信事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。