中国工程院院士刘经南矢志研究卫星导航系统技能难题—— 让斗极点亮美好生活（叙述·宏扬科学家精力）

人物小传。中国

刘经南，工程1943年7月生，院院研究扬科我国工程院院士，士刘矢志述宏武汉大学教授、经南技能极点精力博士生导师，卫星国家卫星定位系统工程技能研讨中心主任。导航长时刻从事大地丈量理论及使用研讨与教育作业，系统学在大地丈量坐标系理论、难题斗极卫星导航定位技能、让斗软件开发和严重工程使用方面做出了一系列开创性作业，亮美曾获7项国家科技进步奖、好生活叙30余项省部级奖赏，中国以及“全国先进科技作业者”荣誉称号。工程

无人驾驭车辆在杂乱路况下平稳行进，院院研究扬科才智农机在田间地头主动耕耘，严重工程建造完成长途监测和精准管控……日常出产日子中，人们常常能感遭到卫星导航与方位服务工业的重要作用。

5月18日，我国卫星导航定位协会发布《2025我国卫星导航与方位服务工业展开白皮书》，白皮书显现，2024年，我国卫星导航与方位服务工业产量达5758亿元，约2.88亿部智能手机支撑斗极定位功用，电子导航地图的斗极定位服务日均调用量高达6000亿次，斗极高精度车道级导航已根本完成了全国城乡路途全掩盖。

“咱们能够自傲地说，斗极卫星导航系统是现在全球精度最高、功用最多的卫星导航系统之一。”我国工程院院士、武汉大学教授刘经南是参加三代斗极系统研制建造的专家，也是我国卫星导航定位工程使用范畴的开拓者之一。他致力于大地丈量坐标系理论及全球卫星导航系统（GNSS）技能使用的研讨，霸占多个关键性难题，不断提高斗极系统服务水平，助力发明美好日子。

从地上到太空。

用卫星定位技能处理实践问题。

处理好坐标转化问题，是卫星导航系统研讨中的重要根底，也是刘经南几十年科研生计中形象深入的一个突破口。

从上世纪70年代开端，跟着一些国家树立了自己的卫星导航系统，卫星丈量基准的地心坐标系与传统地上大地坐标系怎么转化，逐步成为其时世界前沿的研讨方向。1979年，考取武汉测绘学院（武汉大学测绘学院前身）研讨生的刘经南，便投入相关研讨。

坐标转化，意味着让卫星丈量数据更方便地被人们使用，能处理更多出产日子中的实践难题。“其时世界上一些科学家别离提出了有关两大坐标转化的3个模型，但终究谁优谁劣争论不休。”刘经南说，读研期间，他针对这一问题打开研讨。他一遍遍推演，最着迷的时分，“连梦中都会呈现数据和公式”。总算，他初次证明了3个模型的等价性，必定程度上为GNSS的使用展开供给了理论根底……。

长于研讨，是刘经南最大的特色。他本科在武汉测绘学院学习地理大地丈量专业，攻读研讨生之前，曾在物探队作业过11年，常常要背着沉重的丈量仪器，行走在深山老林中，进行户外测绘作业。夏天与虫蛇做伴、冬季接受酷寒酷寒。那时分他就想：怎么能经过现代化技能手段，让测绘作业不再那么辛苦呢？

这段阅历，帮刘经南找到了随后几十年的研讨方向。几经曲折，1986年，他回到母校任教后，正式开端了卫星大地丈量与全球定位系统（GPS）技能的相关研讨。

上世纪80年代，国家布置勘探西部油气资源，刘经南来到柴达木、塔里木和准噶尔三大盆地，帮忙石油部分处理卫星定位数据。“那时咱们国家坐标系在沙漠区域的高程并不准确，差错或许到达几米。”刘经南说，在油气勘探中，差错每多1米，钻井本钱就或许添加百万元以上。经过核算，他发明性地提出一个数学模型，用卫星定位的方法，提出一整套GPS三维地心坐标向量至高斯二维坐标的转化理论，使在塔里木沙漠区域的卫星定位高程精度到达优于1米的水平。

高精度展开岛礁丈量，实时监测水库蓄水状况……刘经南活跃推进科研成果对接社会需求，将全球卫星定位技能使用到多个范畴，力求处理各类实践问题。

从跟跑到领跑。

提高斗极系统高精度定位服务才能。

在斗极系统树立之前，我国的卫星导航增强服务系统长时刻依靠美国的GPS。“它们供给的服务精度不算太高。”刘经南说，比方行进在武汉沿江大道上的轿车，使用GPS定位调查，会发现方位有时在长江里，有时在屋顶上，有时差错近百米。

为了处理这个问题，刘经南提出合适其时我国技能水平的分布式广域差分技能的思路，对GPS观丈量的差错源加以区别和“模型化”，然后将核算出来的差错批改值数据依据其随时刻改变的快慢不同，别离经过三类通讯链传输给用户，满意用户定位中的差错批改需求，以改善其GPS定位精度。“咱们依照新思路展开试验，近3000千米的差分间隔，都能完成3—5米的实时定位精度。”刘经南说。

但真实防止技能受制于人，仍是要具有自主的卫星导航系统。

1994年，斗极一号工程正式立项，尔后，刘经南带领团队霸占了斗极系统多项难题，完成了相关技能从跟跑到领跑的跨过。作为最早一批参加斗极计划规划的专家，他提出根据斗极一号的双向通讯功用，我国应树立自主可控的广域GPS差分增强试用系统。专家组接受了这个主张，在斗极一号就完成了广域GPS差分功用，并一向改善延续到斗极三号全球系统。

2012年，我国斗极卫星导航系统正式为亚太区域供给服务。刘经南团队提出建造国家地基增强系统的立异计划，并在湖北树立了演示项目。

“斗极地基增强系统湖北演示项目采用了具有彻底自主知识产权的软硬件产品，建成30个斗极接连运转基准站及相应的操控和服务系统，可经过地上基准站网的增强，完成斗极系统高精度导航定位服务。”刘经南说，项目取得成功后很快在全国推行，建成了掩盖全国的广域实时精细定位服务系统，形成了全国范围分米级、要点区域厘米级的定位服务才能，打破了国外在高精度卫星定位范畴的独占位置。

从科研到工业。

探究斗极与新技能交融的新业态。

武汉光谷斗极大厦，武汉梦芯科技有限公司的试验室内，技能人员将16个不同出产批次的单斗极定位模块放进试验箱，设置必定的温度，记载该模块在零下40摄氏度到零上80摄氏度温度范围内的定位精度、定位时刻等，测验其功能的一致性。

成立于2014年的梦芯科技，是一家专业从事斗极高精度定位芯片规划和精准方位服务的高新技能企业，由刘经南担任首席科学家。“在刘院士团队的支撑下，咱们研制出国内首颗40纳米量产的斗极导航定位芯片，完成厘米级定位精度。”梦芯科技首席技能官王奇君介绍，公司研制的三代斗极芯片、模块等产品广泛使用于智能驾驭、才智城市、同享出行等范畴。

“斗极系统作为供给时空基准的根底设施，具有天然的交融特点。当时，斗极正与5G、大数据、人工智能等技能加快交融，将催生越来越多的新业态。”刘经南说。梦芯科技地点的斗极大厦，现已聚集了10多家斗极相关企业，形成了从研制、出产到运营服务的全工业链。

“科技展开需要一代代人接续尽力，咱们要为年轻人供给更优质的学习条件和更宽广的展开空间。”刘经南一手抓科研立异，一手抓人才培育。担任武汉大学校长时刻间，他就活跃营建跨学科教育气氛，倡议与社会服务结合的培育形式。从1997年开端，刘经南和其他几位院士，一同给武汉大学测绘学科本科生教学“测绘学概论”等课程。他的讲堂常常呈现妙语解颐的“小段子”：“你从哪里来，要到哪里去？这既是哲学家问的问题，也是导航研讨的问题……”。

展望未来，刘经南说：“下一步，要让精准时空方位服务进入深地、深海、深空、深网等范畴，不断增强斗极系统的使用效益和社会价值，然后建造愈加交融、愈加智能的归纳时空系统。”。

《 人民日报 》（ 2025年05月21日 06 版）。

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