現代“夸父”鄧中亮：乃命羲和 欽若昊天

本刊記者 夏 炎

《尚書·堯典》：“乃命羲和，欽若昊天，厤象日月星辰，敬授人時。”“羲和”是中國古代神話中的太陽之母，掌握著時間的節奏。她也是一種溫暖的象征，她的光輝灑滿人間的每個角落；她亦是一種美好的期許，愿世間沒有黑暗，只有光明……

如果將“羲和”比喻為太陽的母親，那北京郵電大學鄧中亮教授就是室內導航技術領域的“夸父”，他用十年的追逐使得移動網絡的廣域室內外定位關鍵技術方面取得了重大突破，跨越了最后一公里的局限，完成了“羲和”系統。現代“夸父”鄧中亮將神話變為了現實。

讓我們從美好的神話故事回到現實：據不完全統計，全國一千余個火車站，單日客流量可超700萬人，北京西站高峰達40-60萬/天；我國160余個民用機場，2012年客流量由2.9億上升至3.2億人次，全球2014年將達33億人次；我國2011年地鐵客運量愈50億人次，北京突破18億人次。在人流密集的室內，非常需要成熟的定位技術。另外我國年均災害死亡近萬人，年失蹤愈20萬人；全國上萬家煤礦，6754萬礦工，2011年礦難死亡約1973人。災害的頻發使得室內定位技術的研發刻不容緩。

2012年12月27日，國家16項科技重大專項之一的北斗導航業務正式對亞太地區提供服務。至此，全球衛星定位系統已達到四個：美國全球定位系統GPS、俄羅斯GLONASS系統、歐洲GALILEO系統，以及我國自行研制的北斗衛星導航系統。被寄予無限期待的“羲和”系統伴隨著“北斗衛星”應運而生，它使得北斗系統的定位精度達到室內一米，這一技術成功應用于全國16個省和3100大型商場和場館，贏得18個國家的采購訂單。

2014年12月12日，在中央電視臺十大科技創新人物頒獎典禮的舞臺上，我們認識了“夸父“鄧中亮，通過一個簡短的采訪，讓我們了解了他科研道路上的一些點滴。

跨越最后一公里

2003年，鄧中亮從美國回國，他發現了一個問題：無論是我國的北斗衛星、美國的全球定位系統GPS、俄羅斯的GLONASS系統，還是歐洲的GALILEO系統，這全球四大定位導航系統都只解決了室外定位問題，而室內定位卻仍是空缺。

而現實卻是，日常生活中大多數人80%的時間都在室內，這就意味著我們大多數時間都享受不到定位服務。近幾年，地震頻發，火災事故也奪去很多鮮活的生命。在生死攸關的時刻，鎖定位置是對人員實施救援的關鍵所在，在濃濃的煙霧中，只憑肉眼搜索，根本無法及時救出被困人員。在室內或不明環境的救援中，能不能運用衛星定位尋找被困人員呢？

近幾年，地震頻發，火災事故、礦難也奪去很多鮮活的生命。在生死攸關的時刻，鎖定位置是對人員實施救援的關鍵所在，室內導航技術的研發迫在眉睫。

帶著這些問題，鄧中亮就開始琢磨能否運用現有的移動通訊網絡來解決室內定位問題。北斗和GPS的室外定位精度可以達到10米乃至5米，但是在高樓林立的城市里，達到這種精度難度很大；即便將室外的定位精度照搬到室內，也無法使用，10米的定位精度，都有3層樓房那么高了，怎么能在樓里找到一個人？假如在一間3米乘3米的房間內定位某個人或物品，精確度至少要達到1至3米；而對于車道導航、農業跟蹤等應用來說，精確度要求至分米級；至于物聯網領域的應用，要求厘米級的定位精度也毫不為過。這對導航系統的定位精確度提出了質的跨越要求。

面對北斗衛星導航系統在室內定位服務方面存在的缺陷，以及人們對于室內高精度定位服務提出的更多需求，“羲和”系統便應運而生。它是針對構建基于多系統融合的精確、泛在、智能化導航與位置服務系統的需求而提出的解決方案，該系統是“十一五”、“十二五”期間國家“863計劃”地球觀測與導航技術領域支持的重點項目。“羲和”系統基于北斗/GNSS、移動通信、廣播和衛星通信等系統，提供室內導航信號和室外衛星導航增強信號，采用協同實時精密定位技術，它將大幅提高室外衛星導航系統定位精度，有效解決衛星導航信號到達個人移動終端“最后一公里”的問題，是北斗系統應用的精細化和延伸，與北斗的結合將有力地帶動北斗走進公眾導航與位置服務領域，迅速彌補單一北斗系統與GPS等系統競爭的不足。

作為室內導航技術領域的“夸父”，鄧中亮用10年的追逐使得移動網絡的廣域室內外定位關鍵技術方面取得了重大突破，跨越了最后一公里的局限，完成了“羲和”系統。

“羲和”系統于2012年3月在北京郵電大學通過了由多名院士、專家組成的項目鑒定專家委員會的科學技術成果鑒定，專家認為該系統在基于移動網絡的廣域室內外定位關鍵技術方面取得了重大突破，總體技術達到國際領先水平。

目前，項目組在天津開展的TCOFDM技術示范應用中，已成功研制出了基于室內外高精度無縫定位的消防應急救援應用平臺。平臺包括TC-OFDM定位基站、室內增補系統、室內外無縫定位終端及消防員智能單兵裝備，開發了室內外消防地理信息系統以及消防滅火救援應用系統。基于該系統構建的消防應急救援應用平臺，在天津高新區公安消防支隊指揮中心投入使用，消防指揮中心能精確顯示救援現場人員和設施分布、兵力部署等位置信息，指揮配備有智能單兵裝備的消防員，高效、迅速地開展火災應急救援指揮工作，極大提高了消防救援的準確性和高效性。同時，“羲和”系統的成果還成功應用于北京、上海、廣州、成都、重慶、深圳、西安等城市的重點區域。包括首都機場、白云機場等8大機場共22個航站樓的室內位置服務，實現了優于3米精度室內定位；構建了人員定位和基于位置的資產管理平臺及基于位置的旅客個性化服務推送平臺，大幅提升了大型建筑精細化管理與安全保障水平；充分利用機場服務資源，給每個旅客提供個性化的服務指導與賓至如歸的機場體驗；還可以大幅提升機場的非航經濟效益。

2014年4月25日，科技部國家遙感中心、中關村科技園區管理委員會、863計劃地球觀測與導航技術領域導航主題專家組和導航與位置服務科技專項總體專家組，在北京中關村共同組織召開了“羲和”系統科技成果合作對接會，計劃在5km2的核心區域，建成全球首個衛星導航與位置服務科技創新綜合實驗區，使中關村成為全球的衛星導航與位置服務創新創富高地。同時還宣布“羲和”系統室內外高精度定位導航信號正式播發，將支持相關芯片、模塊、終端及關鍵設備的研制生產，使公眾享受諸如車道級導航、米級室內定位等服務。

按照科技部對“羲和”系統的總體規劃部署，2015年前，將在我國10個城市、3個行業開展“羲和”系統示范工程建設，并逐步向全國推廣；開展在大眾位置服務、交通出行服務、物聯網、智慧城市、精準農業、應急救援等領域的應用示范；2020年，實現“百城億戶”的應用推廣目標，通過提供高品質位置服務，提升市場容量，創新應用服務與商業模式，促進導航與位置服務產業發展。

隨著“羲和”計劃應用示范項目的進一步開展，“羲和”系統的功能組建也在日益完善，伴隨著更多技術難題的突破，復雜環境下室內外無縫定位系統實現米級、亞米級精度的廣泛應用終將指日可待。“羲和”系統的建設，將為我國北斗地面增強網建設解決關鍵的技術問題，使北斗系統實現高精度全空間服務能力成為可能，極大推動了“北斗系統”的應用熱情和信心。“羲和”系統的推進，與“北斗系統”的結合，加速推動了“北斗”的應用與產業化進程，提升“北斗系統”競爭力和大眾市場占有率，將極大的推動我國“北斗系統”應用和導航服務產業的發展，完善我國導航與位置服務產業鏈，增強企業的核心競爭力，為國家下一代經濟發展提供支撐。

構建天地一體

“羲和”系統遠不是僅僅給日常生活帶來方便這么簡單，你是否想象過我們未來的就醫方式：穿上特制的背心，無需再費時費力親自到醫院體檢，通過對活動軌跡進行分析加工，代表身體各項體征的數據就會傳送到醫院，使醫生及時掌握我們的身體狀態，對癥下藥。

這可不是科幻電影中的場景。

隨著人口老齡化速度的加快，“看病難、住院難”問題成為中國最嚴峻的一大挑戰，而隨著智慧醫療、可穿戴設備的興起，依靠“羲和”系統等高科技手段，患者病況在家里一樣可以被監測，看病難的難題有望得到徹底改善。

美好的未來并不遙遠,因為今天已經邁出堅實的步伐！

站在被譽為“中國諾貝爾”的十大科技人物頒獎典禮的舞臺上，與“雜交水稻之父”袁隆平院士等九位科學家一同接受榮譽，鄧中亮坦言很自豪，但是前方的路還很長，他一直謹記八個字：勿忘初衷，勇往直前。因為他始終沒有忘記幾年前發生的那件事：老家一位老人來北京旅游，游玩途中走失了，家人找了三天三夜，在收容所里找到了老人。這件事情帶給鄧中亮的觸動很大，他希望通過自己的努力，可以讓世界上少一些分離，多一些歡樂，就像“夸父”一樣，向著心中的“太陽”執著地奔跑。

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2014年度科技創新人物于2014年12月24日在京揭曉。2014年度十大科技創新人物有：帶領團隊創造中國機器人發展史上88項第一的曲道奎；領導團隊自主研發中國人自己的云計算核心技術的王堅；主導中國高速列車“譜系化”技術平臺研發取得重要突破的賈利民；領銜“羲和”系統導航定位技術研發的鄧中亮；在國際上首次發現H7N9禽流感病毒的舒躍龍；帶領團隊在巡航導彈突防技術方面取得新突破的張紅文；帶領團隊用超級稻創造地球上水稻大面積連片種植產量新紀錄的袁隆平；創建了新的人工肝系統的李蘭娟；建立了首個人類女性個人遺傳圖譜的喬杰；帶領團隊在再生醫學產品研發上取得重大進展的戴建武。