文/邢树财
太空中除了地球之外的其他星球,还有这些被“点亮”的“星星”,我国自主研发的“北斗卫星”就是其中之一。北斗卫星导航系统是我国立足于军事、经济和民生发展需要,自主设计、独立运营的卫星导航系统。
对于北斗而言,精确的卫星轨道是它提供高精度定位的前提和保证。北斗科技成果背后,是很多科学团队、科学家们夜以继日地探索、坚守和创新。从跟跑、并跑到领跑,有一位幕后英雄一直陪伴着北斗实现跨越发展。他就是第27届中国青年五四奖章获得者、武汉大学卫星导航与定位教育部重点实验室副主任李敏。
从18岁进入武汉大学,求学、工作至今的20多年时间里,李敏经历了从追“星”到守“星”的过程。1983年出生的李敏是湖北监利人,中共党员,教授、博士生导师,武汉大学卫星导航定位技术研究中心IGS中心副所长、卫星导航与定位教育部重点实验室副主任,主要从事北斗/GNSS卫星精密定轨定位理论方法研究。
李敏
2001年,一门名为《测绘学概论》的课程,为李敏打开了新世界的大门。《测绘学概论》是学院为本科生开设的基础性课程,在多数人的想象中,这是一门寻常且不太有趣的课程。但李敏却吃惊地发现,这门课程的6位授课老师,都是名满天下的院士。李敏说:“大家都很惊讶,又很受震撼。一方面感佩于院士们亲自为本科生授课的爱才之心,另一方面也告诫自己,能有机会向行业顶尖科研专家求教,一定要好好上课。”院士们用自己的所知所想,将测绘学的画卷在学生面前徐徐展开,引导他们寻找自己的兴趣所在。
徜徉在测绘学的海洋里,李敏最终决定踏上卫星导航与定位这片绿洲。李敏说:“我很幸运,在大学时期就遇见了引路人,走上科研之路,坚持至今。”怀揣这样的梦想,李敏努力学习,获得了硕博连读资格。研究生阶段,他就进入导师团队开始参与北斗二号首颗中轨道卫星野外观测试验和精密定轨工作。2007年夏天,李敏在中国科学院云南天文台进行野外观测时,几乎每天整天守在设备前,等待数据接收,并观察设备的时钟误差累计,为后续研究工作打下坚实基础。
博士毕业后,李敏在武汉大学卫星精密定轨与导航增强团队继续科研,致力于北斗卫星和对地观测卫星精密定轨研究。李敏说:“刘经南院士对我影响很大。他在课堂上讲我国卫星发展史,讲GPS精确测量,讲一代代测绘人的家国情怀,让我深受触动。”李敏说,懂得胸怀祖国、敢为人先、追求真理、严谨治学,这将让他受益一生。面向国家重大需求,想为国家建设北斗卫星导航系统出一份力。“习近平总书记强调,当代青年要在实现民族复兴的赛道上奋勇争先。这将是我与团队青年共同努力的方向。”
手机导航、物流动态、自动驾驶,现如今,我们的生活已经离不开卫星定位。2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,中国北斗开启“全球时代”。李敏所在的团队负责研究的卫星实时精密定轨,是我国北斗导航重大专项和高分对地观测卫星系统重大专项的核心关键技术。
卫星的运动可达每秒数公里,如何将高速运动中的卫星形成的极微小的力提取出来,并且模型化,这需要克服的干扰、可能产生力的因素非常之多。在过去相当长的时间里,国产卫星实时定轨精度仅能达到米级甚至数十米量级。为了满足国家的紧迫需求,李敏所在团队持续进行科技攻关,坚持自主创新,解决了国产卫星实时高精度定轨“卡脖子”难题。地球上用户定位主要以北斗、GPS等导航卫星为参考,想要精确获取用户定位,必须先精准捕捉导航卫星的位置。李敏通过跟踪观测、数据分析计算卫星在太空中的位置,将国产卫星实时定轨精度提升了两个量级,被称为“为卫星做导航的人”。
李敏对所从事的科学研究始终充满激情。他带领团队争分夺秒,攻坚克难,研制了多颗国产卫星的精密定轨软件系统,这项创新成果为我国北斗系统高精度应用和下一代规划论证、对地观测卫星高精度测绘遥感作出了突出贡献,获得国家科技进步二等奖。他表示,荣誉带给他更多的是对未来工作的鞭策,激励自己做得更好。“当看到我们国家这些卫星,北斗卫星也好、我们的遥感卫星也好,它里面的一些技术指标或者说技术手段是用到了我们的成果,我觉得是最值得自豪的事情。”李敏带领团队先后研制出多颗国产卫星的精密定轨软件系统,将北斗卫星和对地观测卫星定轨精度从米级提升至厘米量级,达到国际顶尖水平,三次获得国家科技进步奖。
为实现中国在世界导航领域从跟跑、并跑到领跑的跨越,点亮和守护未来中国航天事业的更多璀璨“星星”,李敏坚持打破垄断,填补空白,创造第一,获2021年度卫星导航定位科技进步奖一等奖。他主持北斗重大专项课题、高分重大专项课题、国家自然科学基金重点项目、湖北省自然科学基金重点项目、装备预研教育部青年人才基金等科研项目20余项;参与团队重点科研与工程项目多项;发表SCI/EI论文50余篇;获国家科技进步二等奖3项,省部级奖励8项。经过李敏等一大批科学家不懈努力,2021年3月,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,运行稳定,系统服务能力步入世界一流行列,为中国航天事业的发展作出了巨大贡献。
曾经,北斗七星闪烁夜空,标示方向,引领着人类“身在何处,心向何方”的最初梦想;如今,北斗卫星导航系统经天纬地,星耀苍穹。这是一个有使命、有责任、有担当的国家重器,也是一个有开拓、有探索、有创新的科学理想。以热诚之心点燃北斗之光,以北斗之光照亮前行之路。如今北斗冲天,“北斗精神”就是共产党人品质的彰显。
李敏既是一名科学家,也是一名高校教师。他希望自己能当好引路人,帮助学生找到人生方向。如今,他不仅坚守科研一线,也将立德树人作为本职工作和第一责任,以“从未改变的激情、从未止步的探究”精神,把创新思维根植于学生心中。在课堂上,他结合长期从事国家北斗导航重大专项和高分重大专项的研究经历,精心梳理载人航天精神、探月精神、新时代北斗精神等特色系列题材,将其有机融入课堂。
时空变幻,斗转星移。不变的,是无数科研人向上向深的钻研精神。李敏希望学生能发自内心热爱这个专业,用青春热情去开创属于自己的科研事业。李敏相信,这群逐梦太空的年轻人,定能实现星辰作引、薪火相传的理想目标,他愿意和这群年轻人携手同行,把创新科技、服务国家、造福人民融入血脉中,共同守护中国航天事业的璀璨星光。