现代“夸父”邓中亮：乃命羲和 钦若昊天

本刊记者 夏 炎

《尚书·尧典》：“乃命羲和，钦若昊天，厤象日月星辰，敬授人时。”“羲和”是中国古代神话中的太阳之母，掌握着时间的节奏。她也是一种温暖的象征，她的光辉洒满人间的每个角落；她亦是一种美好的期许，愿世间没有黑暗，只有光明……

如果将“羲和”比喻为太阳的母亲，那北京邮电大学邓中亮教授就是室内导航技术领域的“夸父”，他用十年的追逐使得移动网络的广域室内外定位关键技术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”系统。现代“夸父”邓中亮将神话变为了现实。

让我们从美好的神话故事回到现实：据不完全统计，全国一千余个火车站，单日客流量可超700万人，北京西站高峰达40-60万/天；我国160余个民用机场，2012年客流量由2.9亿上升至3.2亿人次，全球2014年将达33亿人次；我国2011年地铁客运量愈50亿人次，北京突破18亿人次。在人流密集的室内，非常需要成熟的定位技术。另外我国年均灾害死亡近万人，年失踪愈20万人；全国上万家煤矿，6754万矿工，2011年矿难死亡约1973人。灾害的频发使得室内定位技术的研发刻不容缓。

2012年12月27日，国家16项科技重大专项之一的北斗导航业务正式对亚太地区提供服务。至此，全球卫星定位系统已达到四个：美国全球定位系统GPS、俄罗斯GLONASS系统、欧洲GALILEO系统，以及我国自行研制的北斗卫星导航系统。被寄予无限期待的“羲和”系统伴随着“北斗卫星”应运而生，它使得北斗系统的定位精度达到室内一米，这一技术成功应用于全国16个省和3100大型商场和场馆，赢得18个国家的采购订单。

2014年12月12日，在中央电视台十大科技创新人物颁奖典礼的舞台上，我们认识了“夸父“邓中亮，通过一个简短的采访，让我们了解了他科研道路上的一些点滴。

跨越最后一公里

2003年，邓中亮从美国回国，他发现了一个问题：无论是我国的北斗卫星、美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的GLONASS系统，还是欧洲的GALILEO系统，这全球四大定位导航系统都只解决了室外定位问题，而室内定位却仍是空缺。

而现实却是，日常生活中大多数人80%的时间都在室内，这就意味着我们大多数时间都享受不到定位服务。近几年，地震频发，火灾事故也夺去很多鲜活的生命。在生死攸关的时刻，锁定位置是对人员实施救援的关键所在，在浓浓的烟雾中，只凭肉眼搜索，根本无法及时救出被困人员。在室内或不明环境的救援中，能不能运用卫星定位寻找被困人员呢？

近几年，地震频发，火灾事故、矿难也夺去很多鲜活的生命。在生死攸关的时刻，锁定位置是对人员实施救援的关键所在，室内导航技术的研发迫在眉睫。

带着这些问题，邓中亮就开始琢磨能否运用现有的移动通讯网络来解决室内定位问题。北斗和GPS的室外定位精度可以达到10米乃至5米，但是在高楼林立的城市里，达到这种精度难度很大；即便将室外的定位精度照搬到室内，也无法使用，10米的定位精度，都有3层楼房那么高了，怎么能在楼里找到一个人？假如在一间3米乘3米的房间内定位某个人或物品，精确度至少要达到1至3米；而对于车道导航、农业跟踪等应用来说，精确度要求至分米级；至于物联网领域的应用，要求厘米级的定位精度也毫不为过。这对导航系统的定位精确度提出了质的跨越要求。

面对北斗卫星导航系统在室内定位服务方面存在的缺陷，以及人们对于室内高精度定位服务提出的更多需求，“羲和”系统便应运而生。它是针对构建基于多系统融合的精确、泛在、智能化导航与位置服务系统的需求而提出的解决方案，该系统是“十一五”、“十二五”期间国家“863计划”地球观测与导航技术领域支持的重点项目。“羲和”系统基于北斗/GNSS、移动通信、广播和卫星通信等系统，提供室内导航信号和室外卫星导航增强信号，采用协同实时精密定位技术，它将大幅提高室外卫星导航系统定位精度，有效解决卫星导航信号到达个人移动终端“最后一公里”的问题，是北斗系统应用的精细化和延伸，与北斗的结合将有力地带动北斗走进公众导航与位置服务领域，迅速弥补单一北斗系统与GPS等系统竞争的不足。

作为室内导航技术领域的“夸父”，邓中亮用10年的追逐使得移动网络的广域室内外定位关键技术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”系统。

“羲和”系统于2012年3月在北京邮电大学通过了由多名院士、专家组成的项目鉴定专家委员会的科学技术成果鉴定，专家认为该系统在基于移动网络的广域室内外定位关键技术方面取得了重大突破，总体技术达到国际领先水平。

目前，项目组在天津开展的TCOFDM技术示范应用中，已成功研制出了基于室内外高精度无缝定位的消防应急救援应用平台。平台包括TC-OFDM定位基站、室内增补系统、室内外无缝定位终端及消防员智能单兵装备，开发了室内外消防地理信息系统以及消防灭火救援应用系统。基于该系统构建的消防应急救援应用平台，在天津高新区公安消防支队指挥中心投入使用，消防指挥中心能精确显示救援现场人员和设施分布、兵力部署等位置信息，指挥配备有智能单兵装备的消防员，高效、迅速地开展火灾应急救援指挥工作，极大提高了消防救援的准确性和高效性。同时，“羲和”系统的成果还成功应用于北京、上海、广州、成都、重庆、深圳、西安等城市的重点区域。包括首都机场、白云机场等8大机场共22个航站楼的室内位置服务，实现了优于3米精度室内定位；构建了人员定位和基于位置的资产管理平台及基于位置的旅客个性化服务推送平台，大幅提升了大型建筑精细化管理与安全保障水平；充分利用机场服务资源，给每个旅客提供个性化的服务指导与宾至如归的机场体验；还可以大幅提升机场的非航经济效益。

2014年4月25日，科技部国家遥感中心、中关村科技园区管理委员会、863计划地球观测与导航技术领域导航主题专家组和导航与位置服务科技专项总体专家组，在北京中关村共同组织召开了“羲和”系统科技成果合作对接会，计划在5km2的核心区域，建成全球首个卫星导航与位置服务科技创新综合实验区，使中关村成为全球的卫星导航与位置服务创新创富高地。同时还宣布“羲和”系统室内外高精度定位导航信号正式播发，将支持相关芯片、模块、终端及关键设备的研制生产，使公众享受诸如车道级导航、米级室内定位等服务。

按照科技部对“羲和”系统的总体规划部署，2015年前，将在我国10个城市、3个行业开展“羲和”系统示范工程建设，并逐步向全国推广；开展在大众位置服务、交通出行服务、物联网、智慧城市、精准农业、应急救援等领域的应用示范；2020年，实现“百城亿户”的应用推广目标，通过提供高品质位置服务，提升市场容量，创新应用服务与商业模式，促进导航与位置服务产业发展。

随着“羲和”计划应用示范项目的进一步开展，“羲和”系统的功能组建也在日益完善，伴随着更多技术难题的突破，复杂环境下室内外无缝定位系统实现米级、亚米级精度的广泛应用终将指日可待。“羲和”系统的建设，将为我国北斗地面增强网建设解决关键的技术问题，使北斗系统实现高精度全空间服务能力成为可能，极大推动了“北斗系统”的应用热情和信心。“羲和”系统的推进，与“北斗系统”的结合，加速推动了“北斗”的应用与产业化进程，提升“北斗系统”竞争力和大众市场占有率，将极大的推动我国“北斗系统”应用和导航服务产业的发展，完善我国导航与位置服务产业链，增强企业的核心竞争力，为国家下一代经济发展提供支撑。

构建天地一体

“羲和”系统远不是仅仅给日常生活带来方便这么简单，你是否想象过我们未来的就医方式：穿上特制的背心，无需再费时费力亲自到医院体检，通过对活动轨迹进行分析加工，代表身体各项体征的数据就会传送到医院，使医生及时掌握我们的身体状态，对症下药。

这可不是科幻电影中的场景。

随着人口老龄化速度的加快，“看病难、住院难”问题成为中国最严峻的一大挑战，而随着智慧医疗、可穿戴设备的兴起，依靠“羲和”系统等高科技手段，患者病况在家里一样可以被监测，看病难的难题有望得到彻底改善。

美好的未来并不遥远,因为今天已经迈出坚实的步伐！

站在被誉为“中国诺贝尔”的十大科技人物颁奖典礼的舞台上，与“杂交水稻之父”袁隆平院士等九位科学家一同接受荣誉，邓中亮坦言很自豪，但是前方的路还很长，他一直谨记八个字：勿忘初衷，勇往直前。因为他始终没有忘记几年前发生的那件事：老家一位老人来北京旅游，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。这件事情带给邓中亮的触动很大，他希望通过自己的努力，可以让世界上少一些分离，多一些欢乐，就像“夸父”一样，向着心中的“太阳”执着地奔跑。

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2014年度科技创新人物于2014年12月24日在京揭晓。2014年度十大科技创新人物有：带领团队创造中国机器人发展史上88项第一的曲道奎；领导团队自主研发中国人自己的云计算核心技术的王坚；主导中国高速列车“谱系化”技术平台研发取得重要突破的贾利民；领衔“羲和”系统导航定位技术研发的邓中亮；在国际上首次发现H7N9禽流感病毒的舒跃龙；带领团队在巡航导弹突防技术方面取得新突破的张红文；带领团队用超级稻创造地球上水稻大面积连片种植产量新纪录的袁隆平；创建了新的人工肝系统的李兰娟；建立了首个人类女性个人遗传图谱的乔杰；带领团队在再生医学产品研发上取得重大进展的戴建武。