6月12日上午，全省科学技术奖励大会在汉召开，隆重表彰2019年度为湖北省科技事业进步、经济社会发展作出突出贡献的科学技术人员和组织。中国工程院院士，武汉大学教授刘经南获湖北省科学技术突出贡献奖，奖金200万元。 记者从湖北省科技厅获悉，2019年度省科学技术奖共授奖326项，其中科学技术突出贡献奖1项，自然科学奖28项，技术发明奖27项，科学技术进步奖244项，科学技术成果推广奖11项，科技型中小企业创新奖15项。

刘经南是中国工程院院士，武汉大学教授，博士生导师，曾任武汉大学校长、昆山杜克大学校长、国家“973计划”顾问组专家。现任国家卫星定位系统工程技术研究中心主任，国际GPS地球动力学服务组织协调成员，中国北斗卫星导航系统专家委员会委员。

刘经南院士长期从事大地测量理论及应用研究与教学工作，在大地测量坐标系理论、北斗卫星导航定位技术、软件开发和重大工程应用方面做出了一系列开创性工作，特别是在全球卫星导航系统(GNSS)技术应用和工程领域成就显著，是我国该领域的学科带头人和我国卫星导航定位工程应用领域的开拓者。获国家科技进步奖6项，省部级奖励30余项，获“全国先进科技工作者”荣誉称号。

楚天都市报对话刘经南院士

北斗的目光还要看向太空和海底

再过几天，我国第55颗北斗导航卫星——即“北斗三号”系统的最后一颗组网卫星，即将择机发射，将标志着北斗卫星导航系统部署的全部完成。

刚刚获得湖北省科技奖杰出贡献奖的刘经南院士，是我国卫星导航定位工程应用领域的开拓者，在北斗卫星导航定位技术等方面做出了杰出贡献。楚天都市报记者日前在武汉大学专访了刘经南院士，畅谈他与北斗的不解之缘，展望北斗组网后的发展。

刘经南院士接受楚天都市报记者采访 青年时代养成“怀疑一切”精神

楚天都市报记者：恭喜您获得我省科学技术杰出贡献奖。您的科研成果非常丰硕，能否总结下您的科研历程大致可以分为哪几个阶段？

刘经南：谢谢。这个奖项是湖北省委省政府、科技工作者和社会对我们这几年工作的肯定，但我认为我们离各界的期望还有一定距离，还需要更多的努力。你的问题提醒了我，此前还没有系统的总结过我的科研历程分几个阶段。我想，应该可以大致分为三个阶段，一是，跟踪国外先进理念；二是，研究发现国外的问题并实现超越；三是，通过努力在某些领域形成一定的引领。总的来说，就是紧跟国家发展的需求，为解决需求中的科技问题和工程问题，不断地探索前进。

记者：万事开头难，您是什么时候确立的研究方向？

刘经南：1962年我读大一，学的是大地测量，这是一个测绘学的基础学科也是地学的基础学科。在此前一年，前苏联用火箭将宇航员尤利·加加林送入太空，带来了一股太空热，也激励了我当时年轻的心。那时的老师就启蒙了我，将来要通过卫星进行大地测量和测绘研究的想法。

记者：本科阶段就有这样超前的想法，您可以说是起步非常早了吧？

刘经南：实际上我本科毕业后工作了10几年，重回学术研究一线要感谢武汉大学。1978年，学校给我写信，希望我来读第一届研究生，收到信件时我在野外队工作，第二年才考回来。

读研时代，就开启了我说的第二阶段——发现国外的问题。我初中时看过的一本书《马克思的青年时代》中写到，马克思最信奉的格言是：怀疑一切。这句话对我产生了一辈子的影响。此后做学问、读书，就算对于教科书，我也会思考它有些什么问题，不完美的地方，可不可以用另外的方式来推证它，养成了批判性思维的习惯。

在研究国外的卫星导航系统时，我发现西方科学家提出坐标系有三个模型验证，但并未统一。我研究发现三个模型之间有相互联系，于是我就一天到晚琢磨，做梦也想，最终验证这三种模型是等价的。当时国际学界还不相信，一个中国的研究生能解决这个问题。这是我人生中第一次尝到做科研的甜头。

那次是发现问题。真正实现超越，是在GPS出来后。当时的GPS进口接收机和软件，对幅员辽阔的我国来说不太适用，工程界也还不太敢相信卫星测量结果。我们创造性提出了一整套GPS三维地心坐标向量至高斯二维坐标的转换理论，在国际上首先提出将GPS网三维平差转为二维平差的理论和方法。我主持研制的“GPS卫星定位数据处理综合软件”是我国第一个GPS定位商品化软件，让国内石油、矿山单位放弃了数万元的国外进口软件，选用我们几千元的国产软件。

记者：那么引领阶段呢？

刘经南：在我国改革开放后，测量、测绘需求旺盛，我们的研究也开始追求超前。比如利用GPS系统的高精度亚毫米级大坝形变监测，当时全球都没有做过。我们在湖北清江隔河岩电站建立水库大坝外观变形GPS自动监测系统，用现代网络架构、计算机系统加卫星定位系统三个系统联合在一起解决这个问题。其中，我主要负责软件和网络。最后整个项目做成，成为世界上第一个完全无人值守连续自动运行的大坝GPS自动监测系统。该系统还在1998年长江特大洪水防洪中,作为主要手段监测超水位蓄水下的大坝变形，为长江第六次洪峰和清江洪峰错峰，对荆江大堤超蓄调度分洪的科学决策起到了关键性作用。

大坝外观变化GPS自动化监测系统 

北斗系统具有四项后发优势

记者：接下来，您的科研道路可以说和北斗系统紧密相连了。

刘经南：我在1995年就参与了北斗卫星系统的相关工作，当时北斗一代还正在设计阶段，我们团队提出了分布式广域差分系统技术，建立了中国自主的广域高精度卫星导航技术。我们向国家建议北斗实验星采用两颗星进行这个实验，在北斗上安装一套针对GPS和未来针对北斗自身的高精度卫星导航增强系统。

北斗二代我们团队全面参与，最大的贡献是解决了卫星的定轨问题。另一个是地基增强系统，本来是准备放在北斗三代开展实验，但是我们在二代就投入使用，在湖北省建立了国内首个省级区域的北斗地基增强系统。北斗二号总设计师孙家栋院士主持验收时对定位精度感到惊讶，并亲自进行验证，确认能实现厘米级定位，于是提出，北斗二代就投入国家级北斗地基增强系统建设。

湖北省北斗地基增强系统

北斗第三代，我们团队也是全面参与，并在卫星高精度数据处理关键技术上世界排名前三位，国内北斗质量的好坏有很多监控中心，我们这个监控中心是排在第一位。所以有人笑称，很多卫星导航系统的好坏，实时的情况状态怎么样，由我们说了算。

记者：北斗系统跟国外导航系统相比有哪些优势？

刘经南：在四大系统里面北斗开始得最晚，同时也充分发挥了后发优势。简单介绍有四个特点：

北斗导航系统示意图

一是，我们的星座设计是独特的，把区域星座（只在亚太地区飞的卫星）和全球卫星组合在一起，形成稳定的星座全覆盖。

二是，北斗包含通信功能，现在第三代卫星可以发送1000多个汉字，一千万的用户可同时收到。

三是，北斗具有搜救功能，省去了另建单独搜救系统的巨大成本。它的搜救信号是双向的，比如说你发出求救信息后，北斗会回复你救援力量大概能到达的时间。这样，求救者可以暂时关机省电。

四是，北斗里面还包含很多遥感技术，我认为北斗是通、导、遥一体化的系统。北斗还有另外一个功能，北斗卫星之间可以相互通信，互相测距，维持运转，在意外失去地面支持的情况下，还可以在天上至少运转90天，未来有望达到180天。星间通信是美国首先提出来，他们还没有实现，我们第三代实现了，效果非常好。下一代卫星将实现激光测距和激光通信，那就可以维持得更久、精度更高。

北斗系统目前定位的精度是5米，定时精度是20-30纳秒，但是通过地基增强和天基增强，可以实现时间精度为1个纳秒或者优于1个纳秒，实时位置可以精准到1个厘米，特定领域精度可以做到1个毫米。 老百姓很快能用手机北斗导航

记者：北斗即将完成组网，我们老百姓什么时候可以用到北斗导航APP？

刘经南：最后一颗北斗卫星发射后，北斗就能够提供全球服务，我们离民用就不远了。目前，国产的大多数手机在硬件和软件方面其实都能实现北斗导航，但是民用需要进行全球标准的申请。手机是全球化的产品，需要纳入到国际标准。目前这个工作正在进行，预计一两年内大家就可以使用手机的北斗导航。

2020年3月9日，第54颗北斗导航卫星成功发射

记者：湖北的北斗技术处于领先行列，北斗产业发展现状如何？

刘经南：北斗产业的规模最大的是珠三角地区，主要是做车载接收机。产业规模第二大的是北京，与导航相关的上市公司有十几个，还有做芯片的公司，他们的科技含量要比珠三角高。

湖北目前看来，技术上排在前列，但受制于资金等问题，产业规模还排在长三角之后，处于第四位。但目前湖北北斗产业发展得很快，我们正在研制下一代高精度芯片，做出来就是国际最好，做到5纳米到7纳米最高水平。湖北已经规划建立北斗全产业链、全服务链，形成1颗星1张网1幅图的行业景象，形成一个高端的产业链，从设计、封装到最后的检验，一条龙。

刘经南院士办公桌上放着关于5G的书

记者：您后期会聚焦哪些方面的科研？

刘经南：我们团队在后期聚焦进一步扩大北斗在各个领域应用。5G网络时代，让北斗系统更好的与人工智能、大数据、物联网等相结合，是一个重点课题。下一个阶段，我们还在思考北斗应用怎么扩张到外太空，对太空探索起到帮助；往下要探测到海里去、地底去，甚至是追踪定位网络信息，这些是以前的导航都做不到的功能。

另外，基于这次疫情，我提出建议，基于北斗做一个应急指挥系统。我们团队正在研究，如何利用北斗通信系统和定位系统的组合，跟地面手机5G、4G通信结合，建立一个车辆、人员、物资统一管控的指挥调度系统。

记者：今年初您在武汉大学光荣退休，未来有什么打算，还能看到您亲自给本科生上被称为最奢侈基础课的《测绘学概论》吗？

刘经南：搞科研不存在退休。未来一方面继续聚集更强有力的人才队伍，一方面保持开放包容的态度，跟更多的学科、领域跨界融合。功成不必在我，功在社会、功在国家，要拥有这样一个视野才能把事情做好。

《测绘学概论》我和其他几位院士、教授讲了二十年，学生有需要，我肯定继续讲下去，为什么不讲呢？

来源：楚天都市报