我国卫星大地测量领域的开拓者——访中国工程院院士魏子卿 [上一篇] [下一篇]

[ 2012-4-5 15:34:28 | 作者:shangerguang | 出处:我拍的 | 天气:无天气记录 ] 字体:

我国卫星大地测量领域的开拓者
——访中国工程院院士魏子卿


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魏子卿院士与夫人栾维德合影

  魏院士是部队的测绘工作者,与地方交往不多,因而,尽管他的学识渊博,才华横溢,为我军我国的测绘事业作出了重大贡献,但对他的学术造诣和先进事迹,地方测绘界的同行们却知之甚少。作为中国测绘报的记者和他的同学,我觉得我有责任访问他,以便将他的成长道路和光辉业绩,介绍给广大测绘工作者。
  采访前,我看了一些有关魏院士的简介材料和著作,听了几位曾与他共过事的同志的口头述说,从了解中,我发现我与魏院士竟有几个共同点,因而,当我们面对面地坐在一起交谈时,共同点似乎一下子把我们之间的距离拉近了,魏院士对我也更热情、更随和、更亲切。
  采访一开始,我就对魏院士说:“不是为了和你套近乎,的确,我们至少有5个共同点:都是河南老乡,都毕业于解放军测绘学院,都学的是天文大地测量专业,老伴都是中学教师,都是一子一女……”魏院士听罢哈哈大笑,“好!我们既是同乡,又是同学。你是我的学长,受你的采访,我不敢当。”我接着说,“当然,我们也有一些不同的地方,比如,你是全国闻名的院士,我是普通的测绘工作者,你为我军我国作出了重大贡献,而我却是碌碌无为……”魏院士打断了我的话:“不能那样讲,不要那样讲,我也是普通一兵,我们都是普通的测绘工作者嘛!”说罢,我们便海阔天空地谈起来。
一、参军报国献身测绘
  魏子卿出生在河南省睢县一个农民家庭,祖父一生务农,目不识丁,父亲虽读过私塾,也以务农为业,但因相信‘读书好”,当魏子卿才六岁时,便让其跟本村私塾先生读《三字经》,以后又上了本村小学。因学校条件很差,他又年幼贪玩,几年时光便稀里糊涂地过去了。十岁那年(1947年),他读完小学四年级,便考入本乡一所私立中学,但不久因战乱而辍学,直至1949年初才又进入该校读书.这年秋季,这所私立中学并入本县一省立中学,学习条件大有改善,魏子卿的学业也有较大进步。那时,他家境贫寒,全家省吃俭用,尽全力供他读书.每学期隔几个星期,父亲便不辞劳苦,肩扛数十斤米面,步行20余里,送他进城上学,有一阵还为几个搭不起学校大伙的同学烧火做饭。1950年,魏子卿享受了助学金,家庭的负担才得以减轻。几十年过去了,但每当回想起青少年时代,想起家庭供其上学的艰辛,他的心中便激动不已并充满了感激之情,当年父亲扛米面步履艰难的身影,也在他的脑海中浮现。
  我国解放初期,国家急需人才,一批批青年学生,响应政府号召,踊跃参军参干。但那时的魏子卿因年龄还小而未被批准.他同村一青年,参加了志愿军,入朝不久便牺牲在朝鲜战场,其英雄行为使魏子卿深受感动,因而更一心向往成为“最可爱的人”。
  1954年6月,在魏子卿高中毕业前夕,恰逢军校到睢县招生,他想决不能错过这次参军的机会,便立即报名,但事情并不顺利,是他经过反复请求,硬撵着招生人员磨缠才被接收入伍的。当时,他激动万分,甚至忘记告诉家中的父母,便迫不及待地随招生人员乘上火车北上,来到了解放军测绘学院,穿上了崭新的军装。
  通过入伍期教育,他端正了入伍动机,树立起为测绘事业奋斗终生的思想,以后经过专业学习,对测绘的兴趣越来越浓。1956年中央制定十二年科学发展远景规划,号召全国人民“向科学进军”,魏子卿同全国千千万万的知识分子一样受到了极大的鼓舞,盼望已久的科学之春终于来到了,魏子卿暗暗下定决心,努力学习,奋发图强,将来一定要为祖国的测绘事业作出贡献!
二、“勤奋学习是成才之路”
  1954年7月,魏子卿进入军测后,求知欲的闸门豁然洞开,他从列宁的名言“外语是斗争的武器”中受到启发,意识到要学习外国的先进科学知识,不懂外语就只有干瞪眼。于是,他买了一本《俄语速成读本》在课余时间坚持自学,不会发音便向人请教,一有时间便自修文法与课文。为了加强记忆,他随身带着生词卡片,走到哪儿读到哪儿,即使是乘坐公共汽车,也不放过默记单词的机会,因而,曾多次因用心背诵单词而坐过了站。功夫不负有心人,不到半年,他的俄语便颇有长进,待到二年级开设俄语课时,他已经可以顺利地阅读专业俄文资料了。
  他在中学学的是英语,而当时的军测未开设英语课,他觉得丢掉英语很可惜,于是,他在学习俄语的同时又拣起了英语。虽然由于时间实在太紧,学习英语时断时续,但他一直坚持不懈。这正如中国古语“滴水穿石”“集腋成裘”,魏子卿的这些努力,为他以后开拓事业打下了坚实的基础。
  魏子卿喜欢专业课,也喜欢基础课,并特别喜欢数学,常为做出一道数学难题而兴奋不已。他不满足数学老师的课堂讲授,他在课后还阅读了大量的参考书。大地测量专业理论,要用到大量的数学知识,他后来取得的不少成就,在一定程度上得益于良好的数学功底。
  1960年4月,魏子卿从军测毕业了,不久便被分配到总参测绘研究所,任务是研制电子计算机。这对于仅接受半年无线电训练而学的是大地测量专业的魏子卿来说,搞电子计算机谈何容易。因而,他不得不边工作,边学习,白天做线路实验,早晚抓紧时间读书。如此坚持了两年,他自学了电子计算机、数字电路和脉冲技术等课程。理论上提高了,搞科研就顺手多了。回顾几十年的科研生涯,魏院士深有感触地说:“其实,我们整个的工作过程又何尝不是一个再学习的过程呢?我在学校那阵,电子计算机、人造卫星、电磁波测距等都是新事物,全都没有学过。可是后来需要搞电子计算机,搞电磁波测距,搞卫星大地测量,搞导航卫星系统,不重新学习怎么搞呢?当然,学习不下功夫也不行,否则就学不深、学不透、就搞不出成果。我们这个时代,科技发展日新月异,突飞猛进,新知识、新技术与秒俱增。我深深地感到,一个科技工作者,要走在学科的前沿,要搞出成果,必须时时刻刻勤奋学习,不断更新知识,改变知识结构,如果靠吃‘老本’,很快就会‘老化’,就要落伍。当今,人类正在走向知识经济时代,知识对国家、对个人该是何等重要。无论是在校学生或是已经工作的人,都要时刻不忘学习,都要珍惜这大好光阴。我相信许多人都已经发现,在学校学习的知识是远远不够用的,层出不穷的新情况新问题要求我们必须重新学习。不学习就不能担当重任,不学习就不可能出好成果,不学习也难以开拓创新,有机会专门进修固然好,没有机会也没关系,重要的是从实践中学习,在工作中学习,边干边学,常年不懈,学习学习再学习,勤奋学习是成才之路。”
三、在卫星大地测量领域奋力开拓
  卫星大地测量学是20世纪五六十年代发展起来的一门新兴学科,1975年魏子卿始涉足于卫星大地测量领域。当时,他意识到“文革”已使我国失去了十年的宝贵时光,要想在此领域赶上世界水平,我国的测绘科技工作者必须奋力拼搏,加倍努力。于是,魏子卿和他的战友们,抓紧一切时机,进行理论研究,研制定位软件,开展卫星测量试验,用实际资料计算出我国大地坐标系与地心坐标系之间的转换参数,满足了空间科学发展和国防建设的急需,也填补了国内一项空白。

  20世纪80年代初,为了精化我国地心坐标和控制我国天文大地网的需要,军队和地方合作进行了大规模的卫星多普勒测量,建立起我国卫星多普勒大地网。在这一工程中,魏子卿参加了布网方案设计,提出了短弧法和半短弧法平差方案,参与计算软件编制和数据处理。他所在的课题组经过三年的积极努力,得出了较好的平差成果,达到了当时的世界先进水平。
  卫星大地测量的发展,特别是全球定位系统(GPS)的兴起,使传统的大地测量发生了深刻变化。1984年他作为访问学者赴美国俄亥俄州大学大地测量科学与测量系,进修卫星大地测量,从事GPS定位研究。在近1000个日子里,他不知疲倦地潜心研究,刻苦攻关,终于在较短的时间内,熟练地掌握了GPS定位技术,研制成功多种定位软件,在这一领域的前沿争得了一定地位,身在异国他乡,他怀念祖国的亲人,更怀念祖国的测绘事业。当时,GPS在我国尚未应用到测绘领域,于是他就想,如果有一天我国能建立起GPS大地控制网和GPS跟踪网那该有多好呀!自己一定要为GPS应用于我国测绘事业作出一份贡献。
  1986年魏子卿回国时,我国已经兴起了“GPS热”,他所在的单位有一个GPS项目正在立项,不久又引进了GPS接收机,GPS研究的基本条件已经具备,于是,他和他的同事们一道立即进行GPS定位和定轨试验。他们的目标是,用GPS技术建立我国新一代大地控制网,同时建立我国GPS跟踪网,以满足测绘和地学应用的需要。我国GPS大地网的研究工作于1990年正式启动,魏子卿在科学分析的基础上,结合我国的具体情况,提出了GPS网布测方案,1991年作业单位开始大规模的布网测量,到1992年已布测完毕一级网部分。经计算分析,一级网精度接近10-8,达到了国际先进水平。之后不久,点数更多的二级网又开始布测,至1998年,包括数据处理的全部工作已经完成,这对于我国大地网的科学意义和实用价值,无疑将达到一个新高度。
  自1987年以来,魏子卿和他的同事们进行了大量的GPS卫星定轨的研究和实践,包括研制GPS定轨软件,开展轨道测定试验。在国家攀登项目“现代地壳运动和地球动力学的研究”推动下,我国地区性GPS定位精度已接近0.5米,GPS跟踪网建设也取得了可喜的进展。国家“九五”重大科学工程“中国地壳运动观测网络”1998年已经启动,国家地震局、总参测绘局、中国科学院和国家测绘局,计划用4年时间共同完成,网络建成后无疑将推动我国的测轨网建设步上一个新台阶,并将为我国测绘和地学应用提供高质量的轨道产品。可以预见,作为测绘行业最早的中国工程院院士和我国卫星大地测量领域的开拓者,这又为魏子卿提供了展示其才华的广阔舞台。
四、研究工作的辉煌业绩
  几十年来,魏子卿宁静致远,默默耕耘,在他那洒满汗水的科研园地里,不断结出累累硕果,为我军我国的测绘事业作出重大贡献,其主要研究成果如下:
  1.20世纪60年代初从事测绘专用电子计算机的研制。他负责线路设计和试验,后参与并领导103型电子计算机的调试,解决了许多技术难题,为计算机在测绘中的早期应用作出重要贡献。
  2.全国卫星多普勒网布测和平差计算。获国家科技进步二等奖,获奖者第一名。他主持全国卫星多普勒网设计,提出平差方案和数学模型,编制原始数据提取和读入程序,分析计算结果。
  3.利用多普勒技术建立地心坐标系的研究。本成果获全国科学大会奖,获奖者第一名。他提出技术方案,参加外业观测,编制定位程序,参与平差计算和转换参数计算。
  4.“718工程”海上大气折光修正的研究。本成果获全国科学大会奖,获奖者第一名。他提出距离、方位角和仰角折射修正模型,数值积分方法与海上试验报告,参与试验,分析结果,撰写研究报告,为我国导弹试验作出了重要贡献。
  5.气体激光测距和KDP调制器的研制。获全国科学大会奖,获奖者第三名。他参与总体设计,测程计算,部分电路试验,组织野外测试,分析试验结果。
  6.GPS精密点定位的研究。获军队科技进步二等奖,获将者第一名。他提出各种定位模式模型,开发成功多功能定位软件。
  7.GPS定位软件的研制。开发出导航定位软件,各种模式的相对定位软件,网平差软件,数据解码软件和轨道改进软件。
  8.布测全国GPS大地控制网的研究。1988年他首次提出布测方案,1990年4月通过局级审定,之后又提出平差方案,主持一级网整体平差和结果分析。
  9.我国大地测量发展战略研究。已通过国家自然科学基金委地学部组织的评审。他提出研究报告《大地测量学》的修改意见。
  10.全国GPS一级网的研究与建立。1996年获军队科技进步一等奖,同年又获国家科技进步二等奖。
  11.全国天文大地网与空间网联合平差。他参与总体方案设计,提出在地心坐标系平差的思想,负责坐标系的设计和空间数据处理工作。此项成果已通过评审。
  12.卫星导航增强系统的研究。他提出项目,申请立项,提出技术方案。
  13.现代地壳运动与地球动力学的研究。在此跨部门合作的攀登项目中,他负责组织GPS定轨技术的研究,与其他同事提出中国大陆板内运动速度场的研究报告。
  14.中国地壳运动观测网络工程。在此项国家重大科学工程中,他参与立项论证,技术方案论证,为工程立项与启动运行作出较大贡献。
  此外,魏子卿还在国际国内一些重要科技刊物上发表论文多篇,出版著作《空间测量进展》《卫星多普勒定位测量》(合著)、《GPS相对定位的数学模型》(合著),译著《AGA-8型激光测距仪的使用与保养》《误差理论与广义逆矩阵》等。
五、不是尾声
  如上所述,魏子卿同志为我军我国的测绘事业作出了重大贡献,因而获得了军队、国家所给予的多次奖励和多种荣誉,1995年被评为中国工程院院士。如今,他虽然已年过花甲,但身体还好,精力充沛。他每天晚饭后都要进行半小时晚练,然后开始工作,晚上十二点休息,早上七点起床。他和许多年轻人一样,坚守在科研工作岗位上。他的业余活动时间很少,一些爱好因为没有时间也只好放弃了。近几年他的社会活动显著增多,诸如论证会、研讨会、鉴定会、报告会,举办单位都诚挚地邀请他光临。他婉辞了一部分,但有些却盛情难却。这也是可以理解的,因为院士的参加,当使会议增色。1999年7月,他应邀飞赴英国伯明翰,参加第22届IUGG(国际大地测量与地球物理联合会)大会,并提交《中国全国GPS大地网》(与段五杏同志合写)、《中国天文大地网与GPS网联合平差》两篇论文,受到国际测绘界的关注。
  匆匆几十年,弹指一挥间。魏子卿在概括自己的经历时,无限深情地说:“我从一个不懂事的农村孩子到一个热血青年,再从一个热血青年成长为科技工作者,每当我回忆自己所走过的道路,都不禁使我想起父母供我读书时的含辛茹苦,更不禁想起国家和人民对我的培养关怀。党的‘向科学进军’的伟大号召,鼓舞我走上献身科技之路,国家和人民的需要,鞭策我在科技战线不停地奋发进取。无论是在顺境或是逆境中,坚定的目标和明确的方向,驱使我孜孜不倦地追求并勇往直前。实践使我深切感悟:个人的理想与奋斗,只有与国家的利益融会在一起,与人民的需要联系在一起,才会开出五彩斑斓的花朵,才会成就光辉灿烂的事业……”
  采访快结束时,笔者问魏院士,“今后有何打算?”魏院士说,他目前正从事我国新一代导航卫星系统和我国地心大地坐标系研究,他希望在有生之年为我国测绘事业的发展,特别是为卫星导航在测绘领域的应用作出更大贡献。此外,他还希望为培养测绘科技人才,作出自己应有的贡献。我衷心地祝愿他的美好计划能够早日实现,并期望他继续不断取得重大研究新成果!
 (1999年)
此相片由 shangerguang 在 2015-7-21 10:18:08 编缉过。

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