搜狐科技《思想大爆炸——對(duì)話科學(xué)家》欄目第五期，對(duì)話北斗導(dǎo)航系統(tǒng)科學(xué)家、中科院空天信息創(chuàng)新研究院導(dǎo)航系統(tǒng)部副主任徐穎。
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嘉賓簡(jiǎn)介：
徐穎，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)科學(xué)家，現(xiàn)任中科院空天信息創(chuàng)新研究院導(dǎo)航系統(tǒng)部副主任、研究員、博士生導(dǎo)師，中科院導(dǎo)航總體部副總工程師。
出品 | 搜狐科技
作者 | 張雅婷
2016年，成為中科院光電研究院博導(dǎo)不久的徐穎，在“SELF格致論道”公益講壇上的科普演講走紅網(wǎng)絡(luò)，被外界稱(chēng)為“北斗女神”。當(dāng)時(shí)她年僅33歲，留著斜劉海，身著一襲長(zhǎng)裙，將北斗導(dǎo)航的故事聊得輕松有趣。
談及當(dāng)時(shí)的突然“走紅”，徐穎告訴搜狐科技，對(duì)自己的生活影響不是很大，大部分的時(shí)間還是在做以前的工作。也不覺(jué)得自己是知名人士，在科研圈名氣的高低并不影響判斷，一個(gè)東西能不能做出來(lái)、能不能做好、是不是好用才是唯一性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
火了好幾年，徐穎身上仍然帶著科研人的謙虛與低調(diào)。她告訴搜狐科技，不覺(jué)得自己是知名人士，也不習(xí)慣被稱(chēng)為北斗女神。“這是大家對(duì)全體北斗工作者的鼓勵(lì)和認(rèn)可，對(duì)應(yīng)到一個(gè)人身上的投影和映射。這更多的是大眾對(duì)國(guó)家北斗工程的認(rèn)可，和對(duì)青年科研工作者的鼓勵(lì)。”
隨著大眾對(duì)北斗系統(tǒng)認(rèn)知的深入，徐穎在科普上投入的精力也逐漸變少，她的工作重心更多還是放在科研上。
“在2015、2016年的時(shí)候，可能時(shí)常能看到北斗系統(tǒng)被破解、北斗系統(tǒng)投資打了水漂這樣的謠傳，所以每一個(gè)北斗人都有這樣的社會(huì)責(zé)任和義務(wù)站出來(lái)去科普北斗系統(tǒng)，讓大眾更了解北斗系統(tǒng)。這兩年大家對(duì)北斗系統(tǒng)有了更多的了解和正確的認(rèn)識(shí)，作為北斗人，我們就應(yīng)該把更多的時(shí)間還是花在新技術(shù)的探索和攻關(guān)上。其實(shí)本質(zhì)上是在不同的階段，都盡量去做國(guó)家最需要的事情，只是隨著技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，不同階段的需求會(huì)各有不同。”
大眾對(duì)北斗系統(tǒng)更了解的背后，是隨著北斗系統(tǒng)全面建成，人們的日常生活已經(jīng)與北斗密不可分。無(wú)論是打車(chē)，還是叫外賣(mài)，只要需要位置信息的應(yīng)用，就都需要衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)來(lái)提供服務(wù)。最新數(shù)據(jù)顯示，2022年在國(guó)內(nèi)上市的智能手機(jī)中，已有98%的手機(jī)支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。
近年來(lái)，以華為為代表的手機(jī)廠商，實(shí)現(xiàn)了在手機(jī)上即可發(fā)送北斗消息的功能。而這一應(yīng)用之前只能在專(zhuān)用終端上實(shí)現(xiàn)。
徐穎向搜狐科技解釋稱(chēng)，“隨著北斗技術(shù)的發(fā)展，終端的通信天線比原來(lái)小了，僅相當(dāng)于原來(lái)的十分之一，這讓手機(jī)衛(wèi)星通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有了更大的可能性。”
面向北斗的未來(lái)，徐穎表示我們國(guó)家要建成以北斗為核心的國(guó)家PNT(導(dǎo)航、定位、授時(shí)）體系，將進(jìn)一步拓展北斗系統(tǒng)的覆蓋性和可用性，比如還沒(méi)得到解決的室內(nèi)定位、深空導(dǎo)航等問(wèn)題。
以下為搜狐科技與徐穎的對(duì)話實(shí)錄：
搜狐科技：我們現(xiàn)在大概98%的手機(jī)，都支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，用戶平時(shí)打車(chē)、送外賣(mài)是不是都離不開(kāi)北斗衛(wèi)星？
徐穎：衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可以為我們提供精確的位置和精確的時(shí)間，這也是我們生活中非常重要的基礎(chǔ)信息。所以凡是需要用到位置信息的應(yīng)用，都需要衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)來(lái)提供服務(wù)。
搜狐科技：在高樓旁、室內(nèi)、地形起伏大等場(chǎng)景，衛(wèi)星信號(hào)為什么會(huì)比較弱？
徐穎：導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)源大概是距離我們頭頂2-3萬(wàn)公里的高度，當(dāng)信號(hào)到達(dá)地面之后信號(hào)強(qiáng)度本來(lái)就比較弱。終端需要把這些信號(hào)從噪聲干擾當(dāng)中提取出來(lái)，而在高樓旁邊，樓對(duì)衛(wèi)星信號(hào)有遮擋，室內(nèi)也有墻壁等物體遮擋，所以信號(hào)就更差。而且室內(nèi)通常沒(méi)有辦法做定位的原因，除了信號(hào)弱之外，還有受多徑和非視距的影響。
搜狐科技：有調(diào)侃稱(chēng)重慶是一座讓導(dǎo)航失靈的城市，是不是因?yàn)榈匦卧驅(qū)π盘?hào)有遮擋？
徐穎：重慶不是讓衛(wèi)星導(dǎo)航失靈，主要是讓地圖軟件失靈，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是可以給出經(jīng)度、緯度和高度信息的。地圖軟件一般是平面而非立體的，重慶是山城，像有些八樓的房子推開(kāi)門(mén)前是一條街，這就對(duì)地圖技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。
搜狐科技：北斗衛(wèi)星是全球唯一能進(jìn)行通信的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這方面技術(shù)上的挑戰(zhàn)是什么？北斗衛(wèi)星怎么實(shí)現(xiàn)通信？
徐穎：通常天上的衛(wèi)星分為通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星等，其實(shí)每一類(lèi)衛(wèi)星所做的工作都不一樣。北斗系統(tǒng)重點(diǎn)是提供精確的位置和精準(zhǔn)的時(shí)間，通信衛(wèi)星更多要關(guān)注通信信道的容量和延遲等。由于功能不一樣，不同衛(wèi)星對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)的要求都有差別。
比如對(duì)于通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只需要有一個(gè)基站或者一顆衛(wèi)星，能夠保持連接就可以提供服務(wù)了。對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航而言，至少需要四顆衛(wèi)星才能夠?qū)崿F(xiàn)定位，要多重覆蓋。
北斗系統(tǒng)的建成是一個(gè)三步走過(guò)程，最早的北斗一號(hào)系統(tǒng)，是利用兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星來(lái)做的，天然就具備了實(shí)現(xiàn)通信功能的能力。
搜狐科技：以前衛(wèi)星通信主要應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，近年華為等廠商也開(kāi)始跟北斗系統(tǒng)進(jìn)行合作，可以讓手機(jī)用戶在沒(méi)有地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的時(shí)候收發(fā)消息，為什么之前這個(gè)功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)？
徐穎：手機(jī)如果要跟距離頭頂三萬(wàn)六千公里高度的衛(wèi)星進(jìn)行通信是很難的，一方面距離遠(yuǎn)信號(hào)弱，另一方面手機(jī)的天線也不夠大，還要讓手機(jī)的天線跟衛(wèi)星的天線對(duì)準(zhǔn)，這對(duì)手機(jī)本就有限的空間布局來(lái)說(shuō)可能開(kāi)發(fā)成本很高。另外，在有地面通信信號(hào)覆蓋的情況用不著衛(wèi)星通信，只有野外、海上這些地方才需要。這個(gè)功能雖然很重要，但很多人卻用不著，所以從成本以及需求量來(lái)看，之前沒(méi)有必要花那么大的代價(jià)去開(kāi)發(fā)。
而隨著北斗產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)的發(fā)展，通信的天線比原來(lái)小了，可能僅相當(dāng)于原來(lái)的十分之一，這讓手機(jī)衛(wèi)星通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有了更大的可能性。
搜狐科技：華為與蘋(píng)果手機(jī)都有衛(wèi)星通信功能，余承東之前說(shuō)華為與北斗衛(wèi)星合作的技術(shù)難度比較大，因?yàn)楸倍肥歉哕壍佬l(wèi)星，蘋(píng)果用的是低軌道衛(wèi)星，您怎么看待這樣的觀點(diǎn)？
徐穎：相對(duì)于高軌衛(wèi)星通信，和低軌衛(wèi)星通信是更容易的，低軌衛(wèi)星只有幾百公里到一千公里的高度，高軌衛(wèi)星是幾萬(wàn)公里，高軌衛(wèi)星通信對(duì)天線、發(fā)射功率要求更高，技術(shù)難度肯定是不一樣的。
搜狐科技：高低軌衛(wèi)星是不是各有優(yōu)劣勢(shì)？
徐穎：導(dǎo)航衛(wèi)星一般都是中高軌的衛(wèi)星，因?yàn)樾枰采w性，如果用低軌衛(wèi)星做導(dǎo)航定位需要的衛(wèi)星數(shù)量會(huì)特別多。Starlink等一系列的通信星座是低軌衛(wèi)星，要離用戶的位置更近一些。但是北斗系統(tǒng)首先是一個(gè)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通信只是附加功能，所以北斗三號(hào)是以中高軌衛(wèi)星為主的系統(tǒng)，之后也會(huì)構(gòu)建北斗低軌衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航增強(qiáng)功能。
搜狐科技：目前手機(jī)進(jìn)行衛(wèi)星通信，還集中于急救場(chǎng)景，您覺(jué)得未來(lái)手機(jī)直聯(lián)衛(wèi)星上網(wǎng)、打電話，會(huì)成為普遍的趨勢(shì)嗎？
徐穎：這是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，但衛(wèi)星通信更多還是地面移動(dòng)通信的補(bǔ)充和備份，前者不會(huì)替代后者。比如地面移動(dòng)通信覆蓋不到的區(qū)域，或者發(fā)生自然災(zāi)害造成通信基站損壞的場(chǎng)景下，衛(wèi)星通信還是有必要的。我們國(guó)內(nèi)的地面移動(dòng)通信本身是做的很好的，覆蓋性也很完備，而國(guó)外地面移動(dòng)通信覆蓋性沒(méi)有那么好，所以國(guó)外建Starlink這樣的低軌通信星座本身是有市場(chǎng)需求的。
搜狐科技：2020年的時(shí)候，北斗的三號(hào)系統(tǒng)就建成了，接下來(lái)升級(jí)迭代的方向是什么樣子的？
徐穎：北斗升級(jí)迭代的方向是建成以北斗為核心的國(guó)家PNT(導(dǎo)航、定位、授時(shí)）體系，會(huì)拓展北斗系統(tǒng)的覆蓋性和可用性。比如，現(xiàn)在衛(wèi)星導(dǎo)航解決了95%以上的室外定位問(wèn)題，但室內(nèi)導(dǎo)航的問(wèn)題怎么解決？現(xiàn)在人類(lèi)已探明的宇宙空間，還不足全宇宙的5%，未來(lái)走向更遠(yuǎn)的太空要進(jìn)行深空導(dǎo)航怎么去解決？這些問(wèn)題都是PNT體系當(dāng)中的重要課題。
搜狐科技：2016年，您的演講一夜爆紅，能不能談一下當(dāng)時(shí)的感受是什么？如今是否適應(yīng)了知名人士的角色？
徐穎：其實(shí)嚴(yán)格來(lái)講，談不上一夜爆紅。會(huì)對(duì)生活有影響，但是影響不會(huì)很大。因?yàn)榇蟛糠值臅r(shí)間還是在做和以前的工作，也不會(huì)覺(jué)得自己是知名人士，在科研圈名氣的高低并不影響判斷，一個(gè)東西能不能做出來(lái)、能不能做好、是不是好用才是唯一性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
更大的變化其實(shí)是隨著年齡變化的，這是每一個(gè)科研工作者的正常的成長(zhǎng)軌跡。原來(lái)可能主要的工作就是自己寫(xiě)代碼、調(diào)板子，現(xiàn)在可能還要帶團(tuán)隊(duì)，考慮團(tuán)隊(duì)的發(fā)展方向，關(guān)心團(tuán)隊(duì)當(dāng)中每個(gè)人的成長(zhǎng)規(guī)劃等。
搜狐科技：之前報(bào)道說(shuō)您其實(shí)不愿意被稱(chēng)為“北斗女神”，是因?yàn)檫@個(gè)稱(chēng)號(hào)比較強(qiáng)調(diào)你的外貌，然后會(huì)削弱這種科研的嚴(yán)肅性嗎？
徐穎：其實(shí)我很清楚的了解，這是大家對(duì)全體北斗工作者的鼓勵(lì)和認(rèn)可，對(duì)應(yīng)到一個(gè)人身上的投影和映射。這并不是對(duì)你這個(gè)人的單獨(dú)認(rèn)可，這是對(duì)國(guó)家北斗工程的認(rèn)可。從個(gè)人的角度來(lái)講，很感謝大家的鼓勵(lì)，但其實(shí)也很清醒的知道自己從各方面來(lái)講都還是差距很大的。另外，平時(shí)生活和工作中，大家一般也不這么互相稱(chēng)呼，不太符合大家平時(shí)的交流習(xí)慣，會(huì)覺(jué)得有點(diǎn)別扭。
搜狐科技：您做科普的動(dòng)力是什么呢？
徐穎：在2015、2016年左右的時(shí)候，可能時(shí)常會(huì)能看到北斗系統(tǒng)被破解、北斗系統(tǒng)投資打了水漂這樣的謠傳。所以在這樣的情況下，每一個(gè)北斗人都有義務(wù)站出來(lái)，講北斗真實(shí)的情況。
北斗作為一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，建完之后只完成了50%的工作，剩下50%的工作是要在各行各業(yè)用起來(lái)。如果都不了解它，怎么去用它呢？我們要讓大家清醒地認(rèn)識(shí)到北斗系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，不吹也不黑。
搜狐科技：現(xiàn)在每一天工作的時(shí)間大概是多少？科研和科普工作怎么分配？
徐穎：這兩年科普做得相對(duì)比較少一點(diǎn)，前幾年大家對(duì)北斗系統(tǒng)不了解，現(xiàn)在很少再看到類(lèi)似于像2015、2016年那種質(zhì)疑了，所以我更多的時(shí)間還是花在科研上。
搜狐科技：您認(rèn)為要想成為像您這樣的科學(xué)家，最重要的品質(zhì)是什么？
徐穎：我現(xiàn)在還談不上是一名科學(xué)家，只是普通的科研工作者。如果想從事科研工作的話，最重要的品質(zhì)就是嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新、耐得住寂寞。
責(zé)任編輯：Rex_19
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