中國電子科技集團(tuán)第五十四研究所 陳金勇

遙感人物

奉獻(xiàn)航天 青春無悔

中國電子科技集團(tuán)第五十四研究所 陳金勇

陳金勇，男，河北邯鄲人，中國電子科技集團(tuán)公司航天信息應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，第五十四研究所副總工程師，研究員。長期從事航天對地觀測地面應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目的論證、研發(fā)、運(yùn)行保障等工作。是軍委裝備發(fā)展部電子信息系統(tǒng)綜合技術(shù)專業(yè)組成員、海軍網(wǎng)絡(luò)與信息安全專家委員會兼職委員、軍事航天系統(tǒng)衛(wèi)星應(yīng)用專家組成員、中國電子學(xué)會三遙分會常務(wù)委員、中國電子學(xué)會青年科學(xué)家俱樂部成員、河北省“三三三人才”工程第一層次培養(yǎng)人選。

1、意外的“入道”

我大學(xué)期間學(xué)的是無線電工程專業(yè)，研究生學(xué)的是通信與電子系統(tǒng)專業(yè)，畢業(yè)后分配到當(dāng)時叫做電子工業(yè)部第五十四研究所，剛參加工作做的是指控信息系統(tǒng)相關(guān)項(xiàng)目，側(cè)重軟件開發(fā)方面，因?yàn)轫?xiàng)目研發(fā)人才緊缺，我很快被任命為副總設(shè)計師，許多東西我既要自己學(xué)習(xí)、又要安排大家工作、還要“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣”教大家方法，確實(shí)很辛苦。

應(yīng)該說當(dāng)時做的還比較優(yōu)秀，獲得了原國防科工局的科技進(jìn)步獎項(xiàng)，我年紀(jì)輕輕排名第二，大概因?yàn)檫@個原因，正好趕上單位搞低職高聘，我當(dāng)工程師不到5個月，沒有高級工程師資格，被直接聘任為高級工程師并享受相關(guān)待遇。

正當(dāng)我對指控信息系統(tǒng)小有所知、逐步“輕車熟路”的時候，領(lǐng)導(dǎo)給了我新的任務(wù)和挑戰(zhàn)，參與某衛(wèi)星地面任務(wù)管理控制系統(tǒng)的研發(fā)，并擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，即系統(tǒng)總設(shè)計師。

我當(dāng)時顧名思義，大概知道衛(wèi)星是什么、軌道是什么，但“軌道根數(shù)”這個名詞就不知道了，因?yàn)楦緵]有基本的衛(wèi)星領(lǐng)域?qū)I(yè)知識。

人生只要掌握了“學(xué)習(xí)”這個武器，就沒有什么可怕的了，上學(xué)的過程只是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和基本方法，工作的過程其實(shí)是一個不斷學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)和成長成熟的過程。有挑戰(zhàn)才有激勵，我很感謝當(dāng)時幫助我的老前輩和很多同事，他們坦誠的教誨和無私的奉獻(xiàn)，給了我人生成長的一次次機(jī)會。

那時沒有如今發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)可以隨時查閱資料，主要依賴圖書館，雖然沒有每一本書都精讀，但我在一個月內(nèi)看了將近八十本相關(guān)書籍，大概知悉衛(wèi)星系統(tǒng)工程的基本技術(shù)內(nèi)涵，也從此逐步走上了與航天打交道的人生軌跡。

2、艱苦的“耕耘”

衛(wèi)星一般按性質(zhì)劃分為技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星、科學(xué)衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星，應(yīng)用衛(wèi)星又包括通信、導(dǎo)航、遙感等，衛(wèi)星系統(tǒng)工程一般包括衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場、測控、運(yùn)控、應(yīng)用幾大部分，實(shí)際上可以算是各行業(yè)衛(wèi)星綜合應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。

按照近些年的概念劃分，一般把任務(wù)管控、數(shù)據(jù)接收、地面通信、定標(biāo)檢校等統(tǒng)稱為地面運(yùn)控系統(tǒng)，把數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)預(yù)處理、應(yīng)用處理、分發(fā)服務(wù)等統(tǒng)稱為地面應(yīng)用系統(tǒng)。從某個一角度去理解，可以認(rèn)為衛(wèi)星系統(tǒng)工程由控制信息流主要是運(yùn)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息流主要是應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成，我們常規(guī)說的遙感信息處理及其應(yīng)用一般是指數(shù)據(jù)信息流及各行業(yè)綜合應(yīng)用。現(xiàn)在又有回歸到將其統(tǒng)一稱為航天地面應(yīng)用系統(tǒng)的趨勢。

衛(wèi)星任務(wù)管控系統(tǒng)匯集用戶需求，分析分解生成任務(wù)并統(tǒng)籌優(yōu)化安排有限的星地資源，力求最大限度滿足多任務(wù)編程請求。與指控信息系統(tǒng)雷同的技術(shù)如都需要基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)監(jiān)視控制等能力，不同的是衛(wèi)星管控系統(tǒng)還需要衛(wèi)星軌道參數(shù)、軌道預(yù)報與訪問指向計算、多目標(biāo)優(yōu)化分析與求解、跟蹤接收任務(wù)計劃與有效載荷控制指令編制、遙測處理與指揮調(diào)度等等。

當(dāng)時項(xiàng)目研發(fā)時間尚未過半，配合工作的副總設(shè)計師調(diào)離了崗位，離開了單位。我們雖然屬于國家事業(yè)單位，但其工作性質(zhì)主要以承擔(dān)研發(fā)項(xiàng)目為生存發(fā)展基礎(chǔ)，如果正趕上有其他大型項(xiàng)目與你負(fù)責(zé)的項(xiàng)目同步進(jìn)行就不一定是個好事，因?yàn)榭赡軙a(chǎn)生人力、物力等資源競爭，我這個項(xiàng)目當(dāng)時就成了被競爭“擠壓”的對象。

大項(xiàng)目的管理不僅僅是技術(shù)路線和技術(shù)細(xì)節(jié)需要重視，信息流程和接口關(guān)系也非常重要，尤其在多家單位一起參與的時候，說清楚任務(wù)邊界，并定下白紙黑字的控制文件，會最大限度地減少理解上的歧義。

在一切研發(fā)工作能夠四平八穩(wěn)地運(yùn)行的時候，需要梳理總結(jié)并按照工程化管理規(guī)程，通過必要的會議等程序，完成節(jié)點(diǎn)審查和技術(shù)狀態(tài)認(rèn)可。這個時候需要的不是總體技術(shù)、不是編程水平，是制作介紹材料和精確干練表達(dá)的能力。

因?yàn)槟贻p精力充沛，當(dāng)時經(jīng)常通宵達(dá)旦，調(diào)試系統(tǒng)流程、編寫匯報材料，著實(shí)度過了一段辛苦的歲月，工程項(xiàng)目如期完成。本世紀(jì)初發(fā)射衛(wèi)星還是個很大的事情，尤其那顆衛(wèi)星還是膠片回收式的，任務(wù)規(guī)劃是全壽命周期統(tǒng)籌安排，衛(wèi)星系統(tǒng)成功運(yùn)轉(zhuǎn)的唯一效果就是回收后能夠獲得期望目標(biāo)點(diǎn)的照相膠片，而決定這個行為成敗的關(guān)鍵點(diǎn)就是任務(wù)管控系統(tǒng)。

當(dāng)時我們國家神舟五號即將發(fā)射，是我國第一次實(shí)現(xiàn)載人航天飛行。我的課題團(tuán)隊(duì)沒有休整，有幸接手研發(fā)神舟五號留軌艙對地觀測地面管控系統(tǒng)。

時間緊、任務(wù)重、經(jīng)費(fèi)少，既要抓緊時間，又不能簡單外協(xié)外包。我根據(jù)留軌艙對地觀測能力特點(diǎn)，研究了空間幾何關(guān)系，自主開發(fā)了快速目標(biāo)訪問計算的算法，并寫成論文“星下點(diǎn)有限范圍照相目標(biāo)的快速計算”發(fā)表在三遙學(xué)術(shù)研討會上，獲得了中國電子學(xué)會頒發(fā)的優(yōu)秀論文獎勵；我基于其動作能力和任務(wù)約束關(guān)系，設(shè)計了可視化的任務(wù)優(yōu)化控制操作流程，只需拉動鼠標(biāo)，可視化顯示任務(wù)安排和衛(wèi)星能力狀態(tài)等信息，課題組同志們進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)，既確保了優(yōu)化操作的效果，又大大提高了操作的便利性，后來還申報了發(fā)明專利。

這個項(xiàng)目后來被評為集團(tuán)公司科技進(jìn)步二等獎，我本人排名第一。至少因?yàn)檫@個因素，我又一次提前參與了職稱評定，并獲得了破格研究員資格，那個時候我參加工作才剛剛十年，曾經(jīng)在單位里連續(xù)多年一直是最年輕的研究員。

3、豐碩的收獲

在市場開拓方面，這些年來得益于前期具體技術(shù)基礎(chǔ)和總體技術(shù)積淀，進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大了傳統(tǒng)的軍工科研領(lǐng)域，并發(fā)展切入民用航天遙感領(lǐng)域，服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)多個方面。

中科院全國陸地衛(wèi)星接收站網(wǎng)管理系統(tǒng)是隨著我國環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星的發(fā)射而立項(xiàng)的，國家針對不同規(guī)模體量民品項(xiàng)目的研制建設(shè)有明確管理程序，需要通過公開招投標(biāo)形式確立承研單位。我代表本單位參加招標(biāo)公司組織的招投標(biāo)活動，組織編寫總體方案，并向評委進(jìn)行投標(biāo)講解答辯，在多家投標(biāo)單位中以0.8分的最小差額獲得了勝出，該項(xiàng)目是我國民口陸地觀測衛(wèi)星地面接收站網(wǎng)第一次成體系建設(shè)信息化系統(tǒng)，也是我單位第一次正式進(jìn)入民用遙感衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域。如今該系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)行多年，后續(xù)經(jīng)過資三、高分、先導(dǎo)等項(xiàng)目的擴(kuò)充改造，成為國內(nèi)民用遙感接收站網(wǎng)統(tǒng)一管控的樞紐，也成為向民口各行業(yè)和軍內(nèi)各部門進(jìn)行能力展示的窗口。

高分對地觀測重大專項(xiàng)是我國為提升衛(wèi)星對地觀測綜合國力設(shè)置的國家級重大專項(xiàng)，我們積極配合國防科工局工程中心組織的論證工作，充分結(jié)合在航天地面管控領(lǐng)域多年的工程經(jīng)驗(yàn)，通過咨詢評估公司的質(zhì)詢評定，獲得承研民用高分衛(wèi)星地面管控系統(tǒng)的機(jī)會，并進(jìn)一步拓展在河北高分應(yīng)用示范的推廣，與國家國防科工局和河北省國防科工局、中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心建立了良好的工作關(guān)系。

高分軍民數(shù)據(jù)交換中心系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高分成果軍民共享的橋梁紐帶，實(shí)現(xiàn)各種類數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、必要的降解密處理、多網(wǎng)系互聯(lián)互通和信息交換，是軍民深度融合的典范項(xiàng)目，目前已經(jīng)完成系統(tǒng)的研制工作，進(jìn)入收尾階段。該項(xiàng)目也是以公開招提標(biāo)方式進(jìn)行的，我作為總體方案編制的主筆者、具體投標(biāo)答辯的講解人，在五家國內(nèi)知名廠家的競爭擇優(yōu)中獲得勝出，心里感覺很自豪。不僅有大幾千萬經(jīng)濟(jì)體量的較大規(guī)模，最關(guān)重要的，該項(xiàng)目為我們從傳統(tǒng)任務(wù)管控研發(fā)向遙感應(yīng)用數(shù)據(jù)共享領(lǐng)域開拓，邁出了重要一步。

近些年來，我通過培養(yǎng)碩士研究生、入站博士后，著力打造了一支具有遙感處理與應(yīng)用技術(shù)能力的科研隊(duì)伍。國土資源部高分土地應(yīng)用示范系統(tǒng)，通過匿名方式進(jìn)行投標(biāo)，即不需要講解，投標(biāo)材料中不提供單位信息，完全按照評委審查技術(shù)方案后的打分評定結(jié)果。我們能夠勝出，恰說明了平日里技術(shù)隊(duì)伍的培養(yǎng)，發(fā)揮了“把鋼用到刀刃上”的作用。

中科院“空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)”計劃在“十二五”期間立項(xiàng)并發(fā)射硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星、實(shí)踐十號衛(wèi)星等多種科學(xué)探測衛(wèi)星系統(tǒng)，服務(wù)于科學(xué)家的科學(xué)研究。2015年發(fā)射的“悟空”衛(wèi)星就是其中的一員，是探測暗物質(zhì)的衛(wèi)星。我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過論證投標(biāo)方式獲得的地面任務(wù)管控系統(tǒng)，就是解決科學(xué)衛(wèi)星面向太空巡查的任務(wù)控制問題，把對地觀測領(lǐng)域的很多技術(shù)應(yīng)用到了科學(xué)探測領(lǐng)域。

在技術(shù)成果方面，借助于多個工程項(xiàng)目的積累、入站博士后的研究、碩士研究生的貢獻(xiàn)，我們研發(fā)了通用任務(wù)管控平臺、數(shù)字地球展示與交互作業(yè)平臺、遙感圖像處理平臺、地圖與地理信息系統(tǒng)平臺等基礎(chǔ)成果，采用平臺/插件技術(shù)理念，以軟件模塊化組裝的方式，開發(fā)專業(yè)個性插件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)彈性重構(gòu)，服務(wù)于各不相同的具體工程項(xiàng)目。

通用任務(wù)管控平臺實(shí)現(xiàn)用戶與需求管理、編程申請與任務(wù)分析籌劃、衛(wèi)星軌道參數(shù)獲取與預(yù)報計算、訪問指向計算、多目標(biāo)優(yōu)化決策計算、遙測處理與指令模板、信息處理與交互傳輸?shù)然A(chǔ)技術(shù)功能。

數(shù)字地球展示與交互作業(yè)平臺采用金字塔模型對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理和組織構(gòu)建，結(jié)合高程數(shù)據(jù)支持三維場景顯示，在多個數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、國土資源管理應(yīng)用、邊海防監(jiān)視系統(tǒng)、軍事信息化系統(tǒng)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

遙感圖像處理平臺實(shí)現(xiàn)一百多種圖像格式解讀、支持八十多種矢量數(shù)據(jù)格式解讀，實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)融合與鑲嵌拼接等處理、波段分析和計算、圖像變化檢測與目標(biāo)識別等功能，個別單項(xiàng)指標(biāo)在精度和效率等能力方面超過了通用大型專業(yè)軟件。

地圖與地理信息系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)對各種矢量數(shù)據(jù)和地圖數(shù)據(jù)的識讀與顯示，支持二維和三維顯示、完整的符號標(biāo)繪、復(fù)雜的地理量算與分析，在此基礎(chǔ)上開發(fā)通信遮擋分析、雷達(dá)覆蓋分析、飛機(jī)航路規(guī)劃等應(yīng)用系統(tǒng)。

在人才培養(yǎng)方面，先后培養(yǎng)入站博士后四名、碩士研究生三十多名，目前從事衛(wèi)星對地觀測地面應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)人員團(tuán)隊(duì)上百人，從事遙感應(yīng)用及相關(guān)行業(yè)信息處理的從業(yè)人員六十多人。

在個人榮譽(yù)方面，我曾經(jīng)被評為石家莊五四青年獎?wù)芦@得者、市政府二等功，河北省五四青年獎?wù)绿崦?、省政府三等功，河北省“三三三人才”工程第一層次培養(yǎng)人選，中國電科集團(tuán)公司突出貢獻(xiàn)專家等榮譽(yù)。

4、無悔的青春

按照一些行業(yè)對青年的定義，最晚的可以卡在四十五歲左右。我的年齡如今已經(jīng)走到了“青年”的“邊緣”，回想這些年來的工作經(jīng)歷，感慨良多，但確實(shí)問心無愧，感覺青春無悔。借此機(jī)會，談一點(diǎn)感想，與大家共勉。

激情是一個人不斷進(jìn)步的動力。我顯然不是遙感行業(yè)或衛(wèi)星應(yīng)用科班出身，完全是“半道出家”，當(dāng)初根本沒有所謂的“人生規(guī)劃”。我年輕時參加單位里的演講活動，說到過活著的目的是為了“名利”，所謂“名”，不是徒有虛名、沽名釣譽(yù)，而是技術(shù)和人品被人贊賞。在技術(shù)研究行當(dāng)，職稱評定是一種價值觀取向，盡早地評上更高的職稱，都是被人稱道的方面。所謂“利”，起碼是經(jīng)濟(jì)利益，但是君子好財、取之有道，不能靠坑蒙拐騙偷，要憑真才實(shí)學(xué)，實(shí)際上還有很多無形的利益，比如一個稱心如意的科研環(huán)境等等。為著這個“籠統(tǒng)”而“長遠(yuǎn)”的目標(biāo)，我愿意努力選擇人生迎遇的任何挑戰(zhàn)或機(jī)會，讓自己在“追名逐利”中，挑戰(zhàn)自我、激情飛揚(yáng)。

持之以恒是走向成功的不二法寶。人生也許會有天上掉餡餅的時候，不勞而獲偶爾可能會有，但那是小概率事件，絕不會常態(tài)化。人人都能做的事情，應(yīng)該不是難事情，尋常事情無所謂定義什么是成功。登頂珠峰可以叫做成功，但在過程中一定克服很多困難而持之以恒；連續(xù)三十年掃馬路干干凈凈，也可以是一種成功，刮風(fēng)下雨不容易，持之以恒才獲得了成功。我們有時不能判斷或操控自己做的事業(yè)有多么偉大，但只要做、就要好好做，持之以恒才能走向成功。

勤奮比聰明更重要。一路走來我遇到很多非常聰明的人，不論是記憶力、理解力、邏輯思辨能力等等，至少在于我非常佩服，因?yàn)槲颐黠@的達(dá)不到那個程度。但是我也看到好多這樣的人，也許自我欣賞、固步自封，也有很多與我有同樣的價值觀和欲望追求，沒有做得更好的直接原因是相對懶惰。所有的挑戰(zhàn)都是機(jī)會，所有的機(jī)會都是留給有準(zhǔn)備的人的，對沒有準(zhǔn)備的人，也許那就不叫做機(jī)會。我在做衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域事情的同時，還在負(fù)責(zé)很多其他領(lǐng)域的事情，有時候確實(shí)非常忙累，我相信是因?yàn)槲业牟粦卸瑁菣C(jī)會促進(jìn)了我的成長。

遙感應(yīng)用將迎來輝煌時代。當(dāng)今時下，隨著技術(shù)進(jìn)步，衛(wèi)星制造成本、發(fā)射成本及其使用成本將大大降低，隨著國家發(fā)展，國營和眾多民營公司將發(fā)射大量衛(wèi)星，甚至成百上千顆，其中大部分是對地觀測衛(wèi)星，甚至是視頻成像衛(wèi)星。衛(wèi)星作為一種高投資昂貴設(shè)施的戰(zhàn)略手段，正在走下神壇，走進(jìn)千家萬戶。衛(wèi)星遙感技術(shù)正在進(jìn)一步引導(dǎo)行業(yè)應(yīng)用向著定量化、自動化、智能化、泛在化方向發(fā)展，一如衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星氣象等等，衛(wèi)星遙感服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的方方面面，也就在我們身邊。

遙感應(yīng)用將迎來輝煌時代，愿更多同仁成為時代弄潮兒，借國家強(qiáng)盛、大力發(fā)展衛(wèi)星系統(tǒng)的機(jī)遇，貢獻(xiàn)滿腔熱忱和青春才華，造福華夏民族和人類社會。