南京航空航天大学 - 《南京航空航天大学报》
在学习、研究、创新中提高科研水平
作者: 退休教师 许宗泽
从1958年我进入南京航空学院至今,已过去了66年。校门古式、马路笔直、马路两旁的梧桐树粗大、环境优美,是我对于南航的第一印象。如今,明故宫校区的梧桐树已长成参天大树,它们见证了“南航”和“电子信息工程学院”几十年的发展。
大学期间,在专业学习之余,我对科学研究产生了浓厚的兴趣。毕业留校后,参与了一些研究工作,深刻感受到每项研究成果的背后,都离不开参研人员埋首科研、刻苦攻关的辛勤付出。
从零起步,打破封锁———参与研制“通信、导航和识别综合系统”
上世纪70年代,国外“联合战术信息分发系统”研制成功,这是一种全新的扩展频谱体制的系统,是将通信、导航和敌我识别的功能综合在一个系统中,可配置于战斗机、舰艇等战斗单元,是一种非常先进的系统。因此,上世纪80年代初,航空工业部瞄准了这种系统,决定研制我国自己的系统,取名为“CNI系统”,即“通信、导航和识别综合系统”。其中的通信系统由南航通信专业承担研制。
CNI系统是一项全新的课题,当时国内没有多少人研究扩展频谱通信系统,更没有实物可借鉴,我们也只能收集到寥寥几篇文献资料,且没有具体研制内容。那一刻,我们意识到研究的重重困难就摆在眼前。
“如何扩展信号,用什么序列码扩频”“如何设计信号格式”“如何在低信噪比下恢复正确的信息”“如何研制出样机”……一连串的问题都等待着我们去解决。通过几年的艰难求索、深入研究、大胆创新,我们最终研制出全国首台直扩通信样机,并进行了部级鉴定,参会者多达60多个单位,研究成果获得国家科技进步三等奖、中科院科技进步一等奖和航空部二等奖。
攻坚克难,技术领先———研制“北斗卫星导航系统”
“北斗卫星导航系统”最早的名称为“双星定位系统”。国外对卫星导航定位系统(GPS)技术的封锁,使得各国家和地区在使用中受到多方刁难和限制。因此,上世纪80年代末90年代初,我国老一辈科学家陈芳允等人提出我国自主研制卫星导航系统,在理论上提出用两颗卫星和地球推算出用户的位置信息。
为了验证该理论,初期项目的名称为“双星快速定位系统”,利用我国两颗地球同步轨道卫星(东方红卫星)进行演示试验,采用性能优良的扩频体制。由于我们在扩频研究方面成绩突出,经过国防科工委负责此项目的研究所的详实考察和了解,决定由南航承担项目的关键技术之一———解调卫星的扩频同步信号。
这个项目的难点是,三万六千公里的卫星信号很微弱,而采用扩频体制,信号更弱。若能够在毫秒级时间内捕捉到信号,并在演示试验中检出信号,说明系统验证成功。为了攻克这一关键技术,全国有3个组分别进行攻关。在研究中,我们齐心协力,采用SAW器件实现了相关峰的循环累积方法检测信号,在亳秒级时间内快速检出同步头信号,并得到每帧的信息,此外还掌握了其他诸多关键技术。全国参与攻关的3个组中,只有南航获得了成功。
在科工委直接领导下,全国各单位齐心协力,圆满完成了“双星快速定位体制和演示系统”。该系统在北京进行了实际的测试,成功地实现了快速捕获和成功定位,验证了双星定位理论的正确性及可靠性。系统通过了国家验收的消息,得到人民日报的报道。此后,双星系统逐步发展成具有强大功能的“北斗卫星导航系统”,不仅可以定位,还可以进行报文通信。完善的北斗系统打破了国际垄断,南航为该项目作出了应有的贡献,该项目获得科工委一等奖,南航课题组得到科工委的表彰。
诸如此类的研究经历表明,科研的成功需要不断地学习,正如当年吴继周院长所说“读书要读到舌头发苦”。除此以外,还需要在学习中深入研究,在研究中不断创新,才能不断提高我们的科研水平。
在我看来,科学研究的道路并非坦途,但只要沿着正确的方向努力,发扬团队协作精神,总会取得一些成绩。我希望南航的年轻一辈能够勇挑科研工作的大梁,不断学习、深入研究、大胆创新,创造出属于你们的成果,为实现高水平科技自立自强贡献南航力量!作者简介:
许宗泽,电子信息工程学院退休教师。长期从事数字通信、移动通信、编码理论的教学和科研工作,在扩频通信技术、卫星导航技术、敌我识别技术等方面获得国家科技进步三等奖1项、部省级科技进步奖一等奖2项、其他部省级科技进步奖3项、省级教学成果二等奖1项。1992年起享受国务院特殊津贴,获评 “航空高校先进科技工作者”“部级突出贡献中青年专家”“江苏省优秀研究生教师”等荣誉。