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卫星与网络 （原文刊登于《卫星与网络》2012年9月） 他，最喜欢的是那身草绿的军服，一袭戎装陪着他走过近六十年的风雨征程。 他，最熟悉的是朴实的三尺讲台，一根教鞭伴着他吸吮了半世纪的桃李芬芳。 他，最关注的是中国的北斗系统，几颗人造卫星成为他心中抹不去的永远记挂。 他是军人，是教师，更是一位在中国最早从事卫星大地测量与卫星导航定位研究的专家。 他的名字叫许其凤，是解放军信息工程大学测绘学院教授、博士生导师，中国工程院院士。 【人物小传】 许其凤，1936年1月出生，天津市人。著名卫星导航定位专家、中国工程院院士、解放军信息工程大学测绘学院教授、博士生导师。先后担任中国测绘学会大地测量专业委员会委员、中国天文学会卫星动力学专业委员会委员、副主任委员等学术职务。 他是中国最早从事卫星大地测量与卫星导航定位研究的学者之一，半个多世纪以来致力于军事测绘事业，主要从事“卫星大地测量与导航定位”领域的教学与科研工作，在卫星导航理论、卫星导航技术、卫星导航系统的论证设计与建设、卫星导航定位技术的应用方面进行了创造性的研究和卓有成效的工作。他在国内率先开设了GPS卫星导航与精密定位课程，为开辟我国卫星精确定位进行大地测量提供了技术和人才的储备；他的主导创建了导航、制导与控制学科，为军队测绘领域建设培养了大量专业人才。他主持和承担二十多项国防型号和军队重点科研项目，获得全国科学大会奖一项、国家科技进步二等奖一项、军队科技进步一等奖两项、军队科技进步二等奖三项。他在国际上首先提出局部地区可以实现GPS卫星精密定轨,为我国开展高轨卫星精密定轨奠定了理论基础。他参加了国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”、中国卫星导航增强系统等大型工程建设的总体方案设计和立项论证，提出地壳运动观测网络与全国GPS一级网联测以建立国家大地坐标系的技术方案，后经国家测绘局倡议，启动了“2000国家GPS大地控制网”建设工程，并运用首创的理论和方法，建成了我国GPS接收机综合检定场，建立了我国第一个高精度动态定位检定标准。在中国第二代卫星导航系统工程建设中，他提出既具有建设性、又具长远经济效益的星座设计方案，为国家节约资金数十亿元。 军校给了他更大的梦想空间 17岁，一个追梦的年龄，对于所有从那个年龄走过的少男少女都不例外。 1953年，17岁的许其凤高中毕业，在共和国大开发号角的激励下，他报考了北京航空学院。许其凤期待着有一天让自己的事业翱翔在一望无垠的天空。正当他在期待中遐想的时候，传来一个消息：学校从报考北航的考生中挑出几个转到刚刚更名的解放军测绘学院，许其凤的名字也在其中。 那是一个报考人数少于高校招生人数的年代，也是共青团员们以服从上级安排为第一选择的年代，带着一堆问号，披着一路风尘，许其凤走进了解放军测绘学院。从那时起，他的一生都和这座学校联在一起。 在测绘学院，许其凤教过的课程可谓多多，除了自己所熟悉的天文测绘专业，早期还教过物理、电工、无线电等基础课，或许正是这样的经历，为他以后的科研攻关打下了坚实的基础。为了讲好课，许其凤下过不少功夫，他自学了当时师范学院的一些有关教育学的课程，还大声读报练习普通话。在课堂上，许其凤能够把知识。背景和自己对科研的感悟融为一体，让学生在聆听的过程中产生更强烈的深入研究欲望。学生们喜欢上许其凤的课，因为他的讲课充满激情并且极富感染力，能够很快把大家的情绪调动起来。 二十世纪六十年代，发达国家在卫星导航系统的实用研究方面已经崭露头脚，中国更加重视培养与卫星导航相关的专业人才。1963年，当了五年教员的许其凤成为解放军测绘学院首届卫星大地测量专业的研究生，从此他的研究开始朝着卫星导航领域拓展。然而，就在许其凤获得硕士学位那年，一场突如其来的政治运动迅速遍及全国，中国卫星导航科研的步伐慢了下来。那些年，解放军测绘学院几度搬迁，许其凤也被送到了五七学校等单位参加劳动。虽然远离了自己钟爱的三尺讲台，但许其凤对测绘事业的挚爱却丝毫未减，劳动之余，他学习、贮备了更多的知识。无数个星光闪烁的静夜，许其凤都远望晧月凝神遐想，他相信国家终归要建设，只是一定能派上用场。 从三尺讲台托起的一片蓝天 圆梦，是一个漫长的过程，其中不乏曲折与艰辛。 “文革”结束，经历了数年动荡生活的许其凤重新回到三尺讲台。他多年所贮备的知识迅速化为技术能量发挥作用——1978年由许其凤主持的“小型人卫测向仪”项目一举获得全国科学大会奖。 二十世纪七十年代末，美国的GPS计划已经诞生，许其凤认识到自己所从事的卫星大地测量专业与卫星导航的交织关系，他敏悦地觉察出卫星导航定位技术在军事应用上的潜在价值，随即把自己的科研重心转到卫星导航这方面。1982年，他在自己任教的大学率先开设了“GPS卫星导航与精密定位”课程，为开辟我国大地测量新领域提供了技术和人才的储备。在中国，从肩扛手提的人工测量跨越到卫星精确定位测量，许其凤既是倡导者又是普及者。然而，当时国内在这一领域的研究还处于空白阶段，连一本中国人自己撰写的专业图书也没有。许其凤决心首先从理论上弥补中国在卫星导航方面的空白，努力培养出更多的应用人才。那段时间，他满脑子装的都是与GPS相关的问题，在不断的推敲、梳理与感悟中，一页页文稿从他笔下涌出。很快，许其凤撰写的《GPS导航与精密定位》出版了，这部著作是中国第一本全面论述GPS技术的专著，也是最早的卫星导航专业教材，它不仅对测绘专业的学生影响很大，对中国卫星导航和卫星大地测量的研究与工程建设也起到了相当的积极作用。随后，许其凤笔耕不辍，他撰写的《空间大地测量学—卫星导航与精密定位》，被评为国家级重点教材。 二十世纪八十年代中期，许其凤在国际上首先提出局部地区可以实现GPS卫星精密定轨,为我国开展高轨卫星精密定轨奠定了理论基础。有了许其凤这样集教学与科研为一体的睿智学者，中国卫星导航科研的步伐走得更快了。其后不久，中国实施自主研制的“北斗”卫星导航系统建设“三步走”的规划出台，其中第一阶段的重心就是积累技术经验、培养专业人才，许其凤肩上的担子更重了。 在许其凤的主导下，二十世纪九十年代，我国新建了导航、制导与控制学科，如今这一学科已经进入军队重点学科建设领域。由许其凤亲自指导的10名博士研究生和18名硕士研究生大多数已经成为军事测绘领域的学科带头人和学术技术骨干，有的还成为军内外知名的专家教授。 在卫星导航军事测绘领域的专业人才培养方面，许其凤堪称功臣。 “学习是个先苦后甜、先难后易的过程，作为科研人员首先要具备吃苦精神”，许其凤总是这样告诫他的学生，而他自己也是这样做的。2003年，许其凤所承担的GPS接收机综合检定场项目正在紧张进行中，为了掌握关键数据，他利用暑期带领学生们选择了一座高架桥上作实验点。盛夏时节，太阳直射下的水泥桥面温度高达50摄氏度，年近古稀的许其凤和学生们一起测量和搜集数据，现场研讨技术问。一个多月的暑假就这样在日晒雨淋中度过，让许其凤欣慰的是，GPS接收机综合检定场项目中动态测量的关键技术终于问题解决了。 身教重于言教，许其凤身体力行给学生展现出一个鲜活的榜样。 许其凤喜欢谈起自己的学生，也为自己半个多世纪的教学生涯感到自豪。每当看到一批批学员走向岗位，每当听到自己的学生有了点滴成绩，每当学生们回到母校与他重逢，许其凤的快乐与骄傲都会溢于言表。如今，由许其凤亲自指导的10名博士研究生和18名硕士研究生大多数已经成为军事测绘和卫星导航领域的学科带头人和学术技术骨干，有的还成为军内外知名专家、教授。 三尺讲台，给了许其凤一片湛蓝的天空，他的睿智与朴实，也获得了一批又一批学生的敬重。 十五万科研经费创造的惊人效益 在教书育人的基础上，许其凤坚持进行科学理论研究，不断提出具有前沿性的科研课题。 导航的军用属性需要决定了我国必须发展自主的卫星导航系统。，这是一个集航天、通信、电子和测量等多学科为一体的高科技项目，其中卫星的自主定轨是不可或缺的环节之一。二十世纪八十年代中期，许其凤在国际上首先提出局部地区可以实现GPS卫星精密定规，为我国开展高轨卫星精密定轨奠定了理论基础。有了一批如许其凤这样集教学与科研为一体的睿智学者，中国卫星导航科研的不乏走得更快了。 上世纪九十年代，我国在许多领域应用了GPS卫星导航，作为从事卫星导航领域的专家，许其凤既欣慰又担心：他深知广泛使用国外导航系统在国防和国民经济中的安全隐患，建设我国独立自主的卫星导航系统就成了他的“心病”。由于未能成功立项，许其凤的科研计划在最初并未得到国家资金的支持，也难于组织技术力量。他只能从其他项目中挤出一点经费，利用业余时间“单枪匹马”地干。这种没有经费没有助手的“业余”研究，许其凤整整坚持了两年，直到1999年他参加了北斗卫星导航系统论证和设计，从中获得了15万元的科研经费。就是这15万元，让许其凤可以放手来干了。 然而，从导航体制到覆盖范围，从卫星星座设计到系统性能估算，这些经费尚不足以进口国外软件。于是，许其凤自己动手研编制仿真软件，凡是能省钱的地方就一点一点的省。那段时间里，许其凤经常要到外地去调研，有时一走就要一两个月，以致他回到学校就有人和他开玩笑说“老许，你又来郑州出差了”。当时，一些参加论证的专家建议借鉴美国、欧盟和俄罗斯的经验，采用与GPS相似轨道（中轨卫星MEO）的卫星组成卫星导航系统。这一方案在技术上可借鉴并且比较稳妥，但建立一个区域导航系统需要发射16颗人造卫星。对此，许其凤心存疑惑。他认为既然我们要建设与GPS（全球系统）不同的区域系统，借鉴方案未必是最优的。经过反复论证分析和大量计算，许其凤提出导航卫星利用率的概念及其数学模型。经计算，类似美国GPS轨道的中高卫星是围绕全球转的，但对于中国来说只有不到40％的利用率，而同步卫星比类似GPS的中高轨道卫星利用率要高两倍之多。用这样的卫星设计卫星星座，在性能上毫不逊色于16颗卫星的原方案，经费投入却可以减少数十亿元，并能收到较好的阶段性效益。此外，采用高轨道还可以缓解我国监测站难于在全球分布，以及星载原子钟发展相对落后的现状对导航性能造成的影响。这一方案得到专家们的首肯，最终成为我国第二代导航卫星导航工程星座设计方案的核心和基础。 作为中国军队卫星大地测量的创始人之一，许其凤主持完成了多个堪称经典的卫星导航设计方案，在他的人生之路上也留下了一串傲人的业绩。从1990 年之后，他参加了“全国GPS一级网”、“中国地壳运动观测网络”和“卫星导航定位增强系统”等大型工程建设的总体方案设计和立项论证，提出地壳运动观测网络与全国GPS一级网联测以建立国家大地坐标系的技术方案，为启动“2000国家GPS大地控制网”建设工程做出了重要贡献。他为“北斗二号”做出的精度设计，是一个既具有建设性、又具长远经济效益的优质星座设计方案，为国家节省了大量资金。2005年，许其凤运用首创的理论和方法，建成了我国GPS接收机综合检定场，建立了我国第一个高精度动态定位检定标准。这些年，许其凤主持和承担了二十多项国防型号和军队重点科研项目，先后获得全国科学大会奖一项、国家科技进步二等奖一项、军队科技进步一等奖两项、军队科技进步二等奖三项。 2005年11月，许其凤当选为中国工程院院士，这意味着他步入了中国顶尖科学家的行列。当贺喜的电话一个接一个打来时，许其凤却十分淡定，“我也没觉得怎么样，当上了，我还是我。”成为院士的许其凤最为关注的还是卫星导航系统建设，他最大的期待是有一天“比外国的便宜、好用、服务到位”的目标。 一位多才多艺的睿智学者 谦和忠厚、淡泊名利亦是许其凤的特点之一。与工作中的一丝不苟不同，生活中的他却是一个要求简单的普通人。 其实，对于许其凤来说，获得更舒适的生活机会不是没有，但作为一名军人他却以“忠诚”为本一次次做出了自己的选择。 二十世纪八十年代中期，应邀在奥地利格拉兹大学进行学术访问的许其凤以精湛的技术水平赢得了国外专家的赞赏，他们向许其凤抛来橄榄枝：难道你不希望有一个更好的工作条件吗？或许那样你的生活中会有汽车和洋房……对于这种目的十分明确的暗示，许其凤淡淡一笑，他说中国现在正在发展，将来会有小汽车和房子的。 许其凤成家之后过了15年的两地分居生活，直到42岁妻子才从厦门调到他所在的城市工作。然而13年之后，妻子退休时因为要照顾重病在身的妹妹又回到厦门，许其凤不得不再次品尝两地分居的滋味。当时，厦门某高校了解到许其凤的老伴子女都在厦门，即聘请他到该院任通讯导航系教授。高额的工资、宽敞的住房于许其凤还在其次，但是能和家人团聚这一点确实让他心动——那一年他已经55岁，毕竟从情感上更想家人生活在一起。商调函发过来了，学校领导考虑到他的实际困难也有意放行。然而此时部队首次利用GPS技术施测全国一级网进行中苏边境的勘测任务开始了，许其凤参加了总体方案设计、技术人员培训、施测指导和数据处理等多方面工作，没能实现这次向往的调动。 有学生问许其凤对自己的人生定位是什么？他谦虚地说没有对自己的什么定位，反正叫干什么就干什么，只是想干得好一点而已。接手新的工作，又想再干得好一点，这样逐步积累，才造成就了他今天的成绩。 许其凤笑着说，如果将人生的业绩满分设定为10 分他最多只能给自己打7分，因为“太贪玩了”。自称为“贪玩”的许其凤其实是兴趣多多，他从年轻起就喜欢体育运动，足球、排球、篮球三大球无一不；他还喜欢羽毛球、游泳和下围棋，小号也吹得流畅悦耳。虽然自谦说“都是业余水平”，但许其凤的天资聪敏与不读死书由于此可见一斑。 敏捷的思维、明快的话语和爽朗的笑声让许其凤看上去远不似一位76岁的老人，身上特有的军人气质呈现出他的达观与热情。 睿智、勤奋、朴实、亲和，这就是让人敬重的敦厚长者许其凤。 【许其凤语录】有价值的工作多不是个人所能完成的，成绩应该属于和我常年工作在一起的同事们共有。没有肥沃的土壤和环境就不会有果实，改革开放和国家、军队建设的大好形势，军队院校的优良传统是我成长的土壤和环境。
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