杨元喜院士：左手测量 右手导航

■记者彭克峰

他将自己开发的新理论和新算法积极应用于“中国2000全球定位系统大地控制网数据处理项目”，使中国大地坐标系的精度进入国际先进行列。

夜空中闪耀的北斗七星为世界指明了前进的方向。今天，中国的“北斗”导航卫星也在太空闪耀，为中国乃至世界用户提供高精度、高可靠性的定位、导航和授时服务。

在“北斗”的背后是许多科学家，他们确定坐标系和卫星的轨道，处理和分析各种数据。其中，中国科学院院士、1998年国家杰出青年基金获得者、著名大地测量与卫星导航定位专家杨元熙是杰出代表。几天前，中国科学报的一名记者采访了他。

从士兵到教授

1956年7月，杨元熙出生于江苏省姜堰市徐良镇双墩村。我父亲是一名残疾军人。他从小受父亲的培养，对军队充满感情。由于母亲体弱多病，在他上小学和中学期间，杨元熙和他的姐姐、哥哥利用课余时间，在放学前和放学后去外面挖猪草，以赚取工作积分，并帮助父母分担压力。

在姐姐杨龙英看来，弟弟杨元熙从小就一直沉默寡言。他不擅长宣传，但他有很大的野心。他从不告诉别人任何困难和不满，“他总是自己吞下去”。上学时，同龄的孩子在课间休息时玩耍。他总是默读，努力学习。

1974年，高中毕业的杨元熙回到家乡务农。然而，没过多久，他就应征入伍，随部队去*参加高地测绘战斗。虽然他参军了，但他从未放弃随时随地学习的习惯。

正是由于这种刻苦的精神，杨元熙于1977年被郑州测绘学院录取。1984年，他被这所学校授予硕士学位，1987年，他继续担任助教和讲师。次年，杨元喜进入中国科学院测量与地球物理研究所攻读博士学位。毕业后，他先后回到郑州测绘学院担任副教授和教授。

"我过去主要从事大地测量数据处理的理论研究和教学."杨元熙告诉记者，在申请1998年国家杰出青年基金资助之前，他从自己的研究方向出发，决定申请“自适应导航定位理论与应用”课题。本课题的背景是大多数动态载体都有不规则的运动，不可能用动态模型来准确描述它们，而且观察结果也可能是异常的。鉴于此，他建立了动态自适应卡尔曼滤波模型，包括标准卡尔曼滤波器、鲁棒卡尔曼滤波器、自适应滤波器等。，使自适应鲁棒卡尔曼滤波器具有自适应学习和自调整功能。

杨元喜模型能够合理地调整动态模型信息和观测信息对动态状态参数的贡献。在自适应鲁棒滤波理论的基础上，他还导出了两种最优自适应因子，使动态用户无需任何经验就能使用该理论和算法进行高精度导航。

本研究完成后，杨元熙的理论已成功应用于我国三个部门联合实施的全国县乡公路修复测量项目，完成了全国134多万公里的全球卫星导航系统(GNSS)公路修复测量。

学术成长的里程碑

杨元熙坦言，1998年获得的“解庆奖”对他帮助很大，“是我学术发展的一个重要里程碑”。

“首先，我是郑州测绘学院第一个获得“杰青”基金资助的人。我非常高兴和兴奋。第二，在两次失败的回答之后，我知道从“洁卿”那里得到经济援助并不容易，我必须努力杨元熙说，获得这一荣誉表明，他的学术和科研成果得到了一定程度的认可。他有一种成就感，一种责任感，增强了他的自信心。“与此同时，“捷青”基金的资助为我的个人成长提供了重要支持，也为我的学术成长注入了新的活力和动力。”

从最直接的影响来看，杨元熙的成果“自适应导航定位理论与系统”来源于“解清”应用课题“自适应导航定位理论与应用”，获得了2014年省部级科技进步奖一等奖。

此外，他还建立了“双因素相关观测稳健估计理论”，以解决全球卫星导航观测与具有隐含效应的相关观测异常之间的相关性。该理论已在许多国家的大地测量工程中得到应用，并严格控制观测异常对模型参数估计的影响。该系列成果被总结为“大地质量控制理论与系统”，并获得2011年省部级科技进步奖一等奖。

杨元熙认为，在得到“解清”的资助后，他的研究方向也更有针对性。当他申请“解清”项目的方向时，起初并没有多少人关注，“只有他发表了几篇相关的研究论文”。然而，在获得“解清”的资助并发表了一系列研究成果后，“自适应导航定位”的相关研究开始引起国内外学者的关注，从事该领域研究的青年学者数量突然增多。“可以说，一个相对较新的研究领域已经开辟出来，许多该领域的研究生已经接受了培训。”

现在，学术界已经初步形成了一个比较完整的理论体系。在“自适应导航与定位”领域发表了100多篇学术论文，其应用领域已经超越了大地测量和导航。

“解清”应考虑学科平衡

《清明》之后，杨元熙对科学的探索从未停止过。他运用自己开发的新理论和新算法，积极应用于“中国2000年全球定位系统大地控制网数据处理项目”，为中国“建立2000年国家大地坐标系”奠定了框架，使国家大地坐标系的精度进入国际先进行列。将稳健估计理论应用于“国家天文大地网和空间网联合平差项目”，使中国成为继北美和西欧之后，完成超大规模国家大地控制网的国家之一，并将我国国家大地控制网统一到2000年国家坐标系中。其成果获得省部级科技进步奖一等奖和国家科技进步奖二等奖。

近年来，杨元熙开始关注北斗导航系统。这是我国自主开发的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统和俄罗斯格罗纳斯之后的第三个成熟的卫星导航系统。

2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件1.0正式发布。北斗导航服务正式向亚太地区提供无源定位、导航和授时服务。在北斗卫星发射的背后，杨元熙做了很多努力。

“一个国家必须有自己独立的坐标系。我们的卫星都在绕地球运行。要确定这个坐标系，卫星导航是最重要的手段之一。通过卫星地面站的连续观测和相应的数据处理，可以获得相应地面点的坐标和地壳运动变化参数。具有高精度动态坐标参数的点网络成为坐标框架。这些坐标系是卫星导航系统的基础，相应地，卫星导航定位也提供了实现坐标系的手段杨元熙这样描述它。

今年是“捷清”成立20周年。对此，杨元熙认为，“解清”已成为青年学者追求的一个重要目标，并逐渐成为一些单位评价青年学者成就的一个重要指标，激励着一批青年学者积极进取、奋发有为。

对于《解清》的未来发展，杨元熙也提出了自己的建议:“我认为《中国科学》、《科学通报》以及国内该学科的重要出版物和论文也应纳入评估体系，并给予应有的重视。这是因为我国许多年轻学者为了追求国际SCI期刊论文而忽略了国内期刊论文的发表，导致大量论文外流，国内期刊的国际影响力进展缓慢。此外，“杰出青年”还应该考虑学科的平衡。一些学科国际重要出版物较少，发表文章相对困难，而国内学科发展迅速。因此，适当平衡“优秀青年”学科的分布，有利于学科的整体发展

“我相信在接下来的10年甚至20年里，‘解清’将会取得更大的成就，让更多的年轻学者受益。”杨元熙说道。

《中国科学杂志》(第11版，2014年3月28日)