參與LDPC項(xiàng)目的宇航中心團(tuán)隊(duì)主要成員 供圖/宇航中心


●記者 陳卓琬 程曦
2010年10月1日18時(shí)59分57秒，我國(guó)長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星———探月二期工程的先導(dǎo)星搭載著我校宇航中心陸建華教授和他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的星載低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）編碼器，踏上了漫漫奔月之旅。
　　10月10日，作為嫦娥二號(hào)任務(wù)的六大工程目標(biāo)和四大創(chuàng)新技術(shù)的核心內(nèi)容之一，LDPC編碼器和位于青島、喀什的地面站譯碼遙測(cè)終端按照既定計(jì)劃，參與了嫦娥二號(hào)任務(wù)創(chuàng)新技術(shù)試驗(yàn)，并獲得成功。
　　11月8日，探月工程嫦娥二號(hào)月面虹灣局部影像圖揭幕儀式在北京舉行。在全場(chǎng)熱烈的掌聲中，中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院總理溫家寶走上揭幕臺(tái)，為嫦娥二號(hào)月面虹灣局部影像圖揭幕，宣告了嫦娥二號(hào)任務(wù)的圓滿成功。此時(shí)，心中激動(dòng)不已的還有為嫦娥二號(hào)任務(wù)作出突出貢獻(xiàn)的我校宇航中心團(tuán)隊(duì)，以及許許多多為嫦娥二號(hào)項(xiàng)目勞心勞力、獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策的清華人。
　　
躋身國(guó)家重大工程項(xiàng)目
衛(wèi)星在太空飛行時(shí)，通過無線電信號(hào)與地面控制中心保持聯(lián)系并傳輸數(shù)據(jù)，測(cè)控鏈路就像是牽著衛(wèi)星的太空風(fēng)箏線，其可靠性至關(guān)重要。衛(wèi)星繞月飛行時(shí)，無線電信號(hào)的傳輸距離遠(yuǎn)大于地球衛(wèi)星的通信傳輸距離，并且存在許多未知干擾。在衛(wèi)星功率極其受限的條件下，如何保證遙測(cè)鏈路的可靠性成為核心瓶頸之一。LDPC編碼技術(shù)性能好，具有接近理論極限的編碼增益，是當(dāng)前通信領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究前沿和熱點(diǎn)。該技術(shù)應(yīng)用于深空遙測(cè)鏈路，可提高鏈路余量，有效保障鏈路的傳輸可靠性。但由于編碼實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高，目前還沒有在深空探測(cè)中得到應(yīng)用。
　　早在2000年，在我校電子系吳佑壽院士指導(dǎo)下，結(jié)合國(guó)家973課題研究，陸建華課題組開始跟蹤國(guó)際編碼前沿技術(shù)研究，逐漸積累了一系列創(chuàng)新編碼理論和技術(shù)，其中也包括了LDPC編碼技術(shù)。
　　2004年大年初二，陸建華向中國(guó)探月一期工程總指揮、我校兼職教授欒恩杰匯報(bào)了我?？仗煨畔⒓夹g(shù)的最新進(jìn)展，欒恩杰也流露出對(duì)我國(guó)探月衛(wèi)星鏈路余量不足問題的擔(dān)憂。初步了解了對(duì)方需求后，陸建華表示希望嘗試用LDPC編碼算法來提高鏈路余量，并表示將盡快做出原型系統(tǒng)以供測(cè)試。
　　隨后，在學(xué)校的關(guān)心和支持下，陸建華調(diào)集宇航中心相關(guān)研究人員，并協(xié)同電子系組織力量攻關(guān)。大年初五，一個(gè)包括年輕教師、博士后研究人員、研究生和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的精干團(tuán)隊(duì)，以及一批關(guān)鍵的儀器設(shè)備集合到了宇航中心。不到3個(gè)月，陸建華和他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出LDPC編譯碼原型系統(tǒng)，并通過計(jì)算機(jī)仿真和半物理仿真，初步驗(yàn)證了LDPC編碼的有效性和可靠性，得到探月衛(wèi)星總體和測(cè)控總體部門的初步認(rèn)可。
　　經(jīng)過近一年的反復(fù)試驗(yàn)和修改，2005年1月27日，嫦娥衛(wèi)星應(yīng)用LDPC編碼實(shí)施方案最終獲得一致同意，通過方案評(píng)審。
　　方案評(píng)審的通過并不意味著新技術(shù)的工程立項(xiàng)。經(jīng)過反復(fù)修改測(cè)試和推敲，2006年3月，國(guó)家探月與航天工程中心批復(fù)了LDPC研究項(xiàng)目的立項(xiàng)申請(qǐng)，五院總體部隨即向我校下達(dá)了相關(guān)工程研制任務(wù)書，陸建華和他的團(tuán)隊(duì)才真正“師出有名”。自此，我校成為唯一與探月工程總體簽訂工程任務(wù)合同、參與國(guó)家探月工程嫦娥二號(hào)任務(wù)的高校。
　　在項(xiàng)目研制過程中，項(xiàng)目組先后獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委深空通信重點(diǎn)項(xiàng)目及國(guó)防科工局探月專項(xiàng)課題資助。在國(guó)家和學(xué)校雙方面的支持下，項(xiàng)目組在LDPC基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用方面開展了更為系統(tǒng)化的研究，實(shí)現(xiàn)了低復(fù)雜度、低功耗LDPC編碼技術(shù)的工程化；在五院總體部的支持和指導(dǎo)下，確定了星載LDPC編碼器的實(shí)現(xiàn)方案。
　　2007年，按照衛(wèi)星總體單位的要求，項(xiàng)目組完成了星上LDPC編碼器的產(chǎn)品化，并為衛(wèi)星測(cè)試研制了配套的地面測(cè)試設(shè)備，為CE-1B衛(wèi)星（后改名為嫦娥二號(hào)衛(wèi)星）測(cè)試提供了技術(shù)保障。測(cè)試表明，我校研制的探月工程設(shè)備體積小、重量輕、功耗低，可使衛(wèi)星測(cè)控通信的可靠性和傳輸數(shù)據(jù)速率得到較大提升，LDPC編碼技術(shù)被確定為嫦娥二號(hào)任務(wù)四大創(chuàng)新技術(shù)的核心內(nèi)容之一。2008年～2009年，按照地面測(cè)控總體單位的要求，項(xiàng)目組完成了深空測(cè)控站譯碼遙測(cè)終端設(shè)備的研制。2010年，該終端交付給青島、喀什測(cè)控站。
　　
讓年輕人擔(dān)負(fù)起服務(wù)國(guó)家的使命
在很多人眼里，“年輕”是這支參與國(guó)家重大工程項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)最顯而易見的特點(diǎn)———團(tuán)隊(duì)中除了青年教師、博士后和博士外，還能看到碩士生的身影。為了更好地完成國(guó)家交托的任務(wù)，我校航院、電子系、信研院等相關(guān)院系都先后組織人員參與該項(xiàng)目的研發(fā)，并毫不吝惜地把本單位最優(yōu)秀的青年人才調(diào)入該項(xiàng)目。
　　項(xiàng)目組成員殷柳國(guó)是吳佑壽院士的博士生，陸建華擔(dān)任其副導(dǎo)師，并帶領(lǐng)他進(jìn)行國(guó)際編碼前沿技術(shù)的研究。當(dāng)陸建華問及這位博士新生是否敢于參與如此前沿的研究時(shí)，殷柳國(guó)果斷地回答：“敢做！”在隨后的幾年里，殷柳國(guó)潛心研究編碼技術(shù)，在兩位導(dǎo)師的指導(dǎo)下，提出多項(xiàng)原創(chuàng)思路與解決方案，巧妙地化解了制約LDPC編碼航天應(yīng)用的理論與技術(shù)難題，迅速成長(zhǎng)為L(zhǎng)DPC編碼組的骨干，為嫦娥二號(hào)任務(wù)LDPC編譯碼器的研制作出了重要貢獻(xiàn)。
　　2004年加入團(tuán)隊(duì)的詹亞鋒自小就將“獻(xiàn)身國(guó)防，服務(wù)航天”作為自己的人生理想。在我校電子系就讀期間，他參與了“清華一號(hào)”微小衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)的研制工作。剛一畢業(yè)，他就帶著一股闖勁迅速投入到LDPC項(xiàng)目的研究之中，主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星地面測(cè)試設(shè)備、地面站譯碼遙測(cè)終端設(shè)備的研發(fā)和系統(tǒng)集成、安裝和任務(wù)保障。在此期間，他成功解決了惡劣傳輸條件下可靠譯碼接收等工程實(shí)現(xiàn)難題，有效保障了LDPC編碼技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)。2010年4月～10月，為了按期完成青島和喀什地面站的設(shè)備集成與調(diào)試任務(wù)，詹亞鋒過上了北京、青島、喀什三點(diǎn)一線的生活。青島和喀什相距5000多公里，單程飛行和轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間就超過16小時(shí)。
　　宇航中心高級(jí)試驗(yàn)師孫滌清在加入團(tuán)隊(duì)至今的近10年間，一直從事實(shí)驗(yàn)技術(shù)、項(xiàng)目管理和科研服務(wù)工作。多年來，LDPC項(xiàng)目始終激發(fā)著孫滌清的工作熱情，從項(xiàng)目萌芽期聯(lián)系安排我校領(lǐng)導(dǎo)拜訪欒恩杰總指揮，項(xiàng)目初期每周一次的嫦娥衛(wèi)星項(xiàng)目調(diào)度會(huì)，項(xiàng)目中期的設(shè)備檢測(cè)、用戶培訓(xùn)，直到項(xiàng)目后期的設(shè)備交付、試驗(yàn)計(jì)劃安排、試驗(yàn)保障組織等，他一直默默地做著方方面面“穿針引線”的工作。孫滌清常說，清華有很多鉆石，但制造王冠還需要連接支撐的金屬。
　　匡麟玲是團(tuán)隊(duì)中少有的“女將”，包括陸建華在內(nèi)的多位團(tuán)隊(duì)成員都稱她為 “不讓須眉的巾幗英雄”。只要團(tuán)隊(duì)有需要，她總是盡可能地暫緩其他工作加以配合。她和信研院倪祖耀老師共同主持研發(fā)的“綜合基帶”硬件板為地面站譯碼遙測(cè)終端設(shè)備的研發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　航院的碩士生萬增然非常珍惜在學(xué)生時(shí)期參與探月工程的寶貴機(jī)會(huì)。夏秋之交是他的“過敏季”，每年這個(gè)時(shí)候他就常常鼻塞、打噴嚏。2010年8月，他克服身體不適，堅(jiān)持陪同導(dǎo)師遠(yuǎn)赴青島、喀什測(cè)控站，為設(shè)備的集成測(cè)試發(fā)揮自己的力量。
　　在陸建華的團(tuán)隊(duì)里，還有許多與他們年齡相仿的年輕人，王有政、裴玉奎、陳為剛……，他們來自不同院系，有著各自不同的專業(yè)背景和性格，最終成為了志同道合的工作伙伴。對(duì)這群年輕人而言，什么是苦，什么是難，什么是任務(wù)的壓力，“喜歡”二字都足以抹煞。
　　主樓10層是團(tuán)隊(duì)成員們經(jīng)?！熬蹠?huì)”的地方。即使在最炎熱的夏天，在蚊蠅的滋擾下，主樓10層的實(shí)驗(yàn)室里也總能看到大家的身影。多少個(gè)酷暑和嚴(yán)冬，這群年輕人為了調(diào)試過程中的某個(gè)問題，食不下咽、徹夜難眠；多少個(gè)節(jié)假日和家人的生日，這群年輕人仍在為了一次更完美的實(shí)驗(yàn)不眠不休。
　　面對(duì)成功，作為項(xiàng)目組牽頭人的陸建華用 “相互能融”和“素質(zhì)高”兩個(gè)關(guān)鍵詞高度評(píng)價(jià)這支年輕的隊(duì)伍。在陸建華的記憶里，近10年來，從未有任何一位團(tuán)隊(duì)成員因?yàn)閭€(gè)人薪資、獎(jiǎng)金、加班費(fèi)等問題向他提出過要求，每次評(píng)職稱時(shí)，大家都相互謙讓。良好的個(gè)人素質(zhì)正是這一切表象的根源，也是他們參與服務(wù)國(guó)家重大工程項(xiàng)目的根本動(dòng)因。
頂天 立地 實(shí)干到底
做工程項(xiàng)目不同于做理論研究，沒日沒夜地調(diào)試、加班加點(diǎn)地趕工，大家對(duì)這些都有著充分的心理準(zhǔn)備，甚至樂于享受這種忙碌卻充實(shí)的過程。對(duì)陸建華和他的團(tuán)隊(duì)而言，要切切實(shí)實(shí)走出校門、與外界的人和事打交道才是真正的考驗(yàn)，而邁出這第一步無疑是最困難的。
　　記得第一次請(qǐng)工程單位人員來校參與測(cè)試的時(shí)候，也是在中央主樓，已有一定相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的LDPC項(xiàng)目組卻發(fā)現(xiàn)教科書講述的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)并不符合在場(chǎng)用戶的現(xiàn)實(shí)需求，面對(duì)臺(tái)下一席人員的疑惑和不滿，大家一下子“蒙”了……自我感覺很好的東西被工程單位毫不留情地推翻，回憶起當(dāng)時(shí)的處境，陸建華說：“是我們團(tuán)隊(duì)里這些優(yōu)秀的年輕人沉得住氣，我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)沉得住氣，我們才挺了過來?！弊源艘院螅懡ㄈA和他的團(tuán)隊(duì)放下架子，懷著待人以誠(chéng)、與人結(jié)友、請(qǐng)人為師的心情走出校門，一頭扎入社會(huì)這個(gè)大課堂。在不斷爭(zhēng)取、不斷說服與被說服的社會(huì)交往過程中，他們學(xué)會(huì)了將理想化的理論研究成果與現(xiàn)實(shí)需求相結(jié)合，學(xué)會(huì)了進(jìn)退有度、取舍有道之法……于是，這支團(tuán)隊(duì)一面扎根自主研發(fā)，一面立足合作攻關(guān)，在自我探尋和與人合作的雙重過程中迅速成長(zhǎng)起來。
　　困難沒有讓他們退縮，項(xiàng)目的成功同樣也沒有使他們放慢向更深、更遠(yuǎn)處求索的步伐。為打破目前編碼技術(shù)基本被國(guó)外壟斷的現(xiàn)狀，陸建華團(tuán)隊(duì)一直致力于將LDPC編碼作為一項(xiàng)通用技術(shù)應(yīng)用在更多領(lǐng)域，并制定相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在他們看來，此次LDPC技術(shù)在嫦娥二號(hào)任務(wù)、在深空通信領(lǐng)域的成功應(yīng)用只是這個(gè)大事業(yè)中的小小一步，他們要做的事情還有很多很多……作為清華學(xué)子、清華教師，團(tuán)隊(duì)成員們?cè)趯Ｗ⒖蒲械耐瑫r(shí)，始終不忘為清華的學(xué)科發(fā)展、為清華建設(shè)世界一流大學(xué)作出力所能及的貢獻(xiàn)。為此，宇航中心團(tuán)隊(duì)注重與校內(nèi)其他院系的交流與合作。在此次LDPC項(xiàng)目中，陸建華所帶領(lǐng)的宇航中心團(tuán)隊(duì)與航院、電子系、信研院密切交流，合作攻關(guān)。通過服務(wù)國(guó)家重大工程，團(tuán)隊(duì)成員們清楚地認(rèn)識(shí)到：跨越單一學(xué)科的局限，大力發(fā)展綜合交叉學(xué)科，在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)で笮碌膮f(xié)作點(diǎn)和發(fā)展點(diǎn)，是促進(jìn)相關(guān)學(xué)科大踏步發(fā)展的有效途徑。他們的理想是要將應(yīng)用型的航天研究與清華傳統(tǒng)的學(xué)科優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，將綜合學(xué)科的研究成果廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。
　　就這樣，陸建華和他的團(tuán)隊(duì)一直在他們認(rèn)準(zhǔn)的道路上踏實(shí)前行、力求卓越。2008年，陸建華與電子系、信研院與宇航中心有關(guān)人員基于長(zhǎng)期合作和互幫互補(bǔ)而組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)獲評(píng)教育部長(zhǎng)江發(fā)展計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；2009年，宇航中心被評(píng)為清華大學(xué)先進(jìn)集體；2010年，陸建華帶領(lǐng)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目資助……在這條道路上，他們邊走邊看，當(dāng)看到世界上的一流大學(xué)大都有知名實(shí)驗(yàn)室———麻省理工學(xué)院有林肯實(shí)驗(yàn)室，伯克利加州大學(xué)有勞倫斯實(shí)驗(yàn)室，而這些知名實(shí)驗(yàn)室無不對(duì)所在大學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，他們的心里萌動(dòng)起一個(gè)新的夢(mèng)想———在清華，以現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)學(xué)科為基礎(chǔ)，搭建起一個(gè)深空通信研究基地，為清華躋身世界一流大學(xué)行列盡綿薄之力。
　　2010年11月16日，我校舉辦慶祝嫦娥二號(hào)任務(wù)圓滿成功暨深空通信創(chuàng)新技術(shù)研討會(huì)。會(huì)上，指導(dǎo)項(xiàng)目組長(zhǎng)達(dá)10年之久的電子系吳佑壽院士評(píng)價(jià)清華人有著“頂天、立地、實(shí)干到底”的傳統(tǒng)。一路走來，陸建華和他的團(tuán)隊(duì)成員正以實(shí)際行動(dòng)踐行著這句樸實(shí)無華卻充滿力量的話語。