第十六届中国大学生年度人物
候选人宋 哲事迹
卫星互联网时代的创业者

立志:投身中国卫星通信事业

2005年,宋哲以优异的成绩考入北京理工大学电子信息类实验班就读本科。大学期间,她带队获得了第四届全国大学生机械创新设计大赛一等奖、北京市大学生机械设计大赛一等奖、北京市大学生电子设计大赛三等奖等多项奖励,曾多次获得奖学金和优秀学生称号;并以专业第8的成绩获得了保送研究生攻读资格。

在填报保研志愿前的2008年5月12日,中国四川发生了里氏8.0级特大地震,这是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广、救灾难度最大的地震。在这场灾难中,数万同胞失去了生命,数百万群众失去了家园。因为地震突然爆发,当时震区的地面通信全部中断,有线交换局受损616个,无线基站受损16507个,电话和手机无法接通。为了恢复重灾县的对外联系,只能依靠解放军战士背着卫星电话盲跳进入重灾区,用了147个小时才得以恢复。

——汶川地震用最悲剧的方式让宋哲认识到卫星通信的重要性。于是,她毅然选择保送至北京理工大学通信技术研究所,师从于我国卫星通信领域著名专家安建平教授,投身于中国的卫星通信事业。

扎根:卫星通信测量领域数年攻关

在通信卫星的研制、发射和在轨运行过程中,测量是对其所产生偏差的量化测定,贯穿了通信卫星的全生命周期。没有测量,卫星出不了厂、上不了天、发挥不了作用。作为国家科技标志的航天工程,核心测量技术要不来、买不来、讨不来,必须立足自力更生和自主创新。

多年来,宋哲立足于卫星通信测量国家重大需求,自力更生,取得了一系列的科研成果,申请国家/国防发明专利50项,并向中国航天科技集团第五研究院等多家单位形成成果转化。

不同于移动通信,卫星轨道往往能达到数千到数万公里,这就使得星上的微小偏差会导致地面覆盖区域大幅偏离。而偏差小的前提就是卫星通信的高精度测量。在高精度的第一要求下,卫星通信测量还需要解决测量设备功能单一、效率低下、价格高昂带来的测不了、测不快和测不起的问题。这使得卫星通信测量成为了公认的技术难题。

针对测量设备功能单一带来的测不了问题,发明了任意码率调制解调技术,主持研制了覆盖9种调制模式的宽带柔性链路测量设备,实现了通信速率柔性可变,一台测量仪能测数百种场景。

针对测量设备效率低下带来的测不快问题,发明了通信阵列正交解耦测量技术,主持研制了我国首套卫星通信阵列参数矩阵并行测量仪,在确保测量精度的同时,将效率提升100倍。

针对国外仪器价格高昂测不起的问题,发明了多模信号解析方法,主持研制了能产生20余种连续/突发测量波形的多分量宽带模拟源。对比国外同类产品,多分量宽带模拟源可产生的分量数多6倍,价格却仅为国外产品的1/10。

上述卫星通信测量装置服务于北斗、天通等多个国家重大航天型号,确保了我国首套星载智能天线的通信性能,将天通一号卫星的测量时间从180天缩短至7天,填补了北斗导航系统的卫星测量手段空白。中国卫星通信中心、中国二代导航办、国防科工局、国家安全部、中国航天科技集团等单位给与高度评价:“突破了卫星通信测量领域的诸多瓶颈问题,实现了该领域的多个第一”。

宋哲及其团队取得的科研成果也得到了国家最高科学技术奖获得者王小谟院士等专家的高度肯定,认为:“技术复杂,难度很大,伴随了我国通信卫星的发展历程;整体水平国内领先,国际先进;拥有完整自主知识产权,属重大技术创新;满足了国家重大型号的研制急需,保证了国家重大战略的实施,取得了巨大的社会效益”。

2019年,宋哲作为成果《卫星通信XX测量技术及其应用》的完成人,获得了“国家技术发明奖二等奖”。

无畏:创新开拓的科研攻艰路

宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。科学研究困难常在,唯有攻克一切困难,朝着目标不懈前行,方能获得成功。“在科学研究的道路上,特别是想要往上攀登科研高峰的时候,其实是一个非常痛苦的过程。”宋哲说。而如今回忆起科研路上所经历的一系列艰辛时刻,她仍认为这一切经历都是宝贵且值得的。

在目前卫星通信系统中,相控阵是最重要的一种天线形式,由阵元、馈电网络和波束控制器三个部分组成。尤记得在“北斗”的相控阵天线的测量项目中,宋哲和她的科研团队就经历了艰难的攻关时刻。“因为咱们国家的北斗导航系统有非常高的时间精度要求,而测量仪器的精度要求比北斗还要高两个数量级。”因此,在接到这项任务时,宋哲和她的导师都承受着巨大的压力。

为了攻克研究中出现的设备问题,宋哲一行人来到了中国航天科技集团公司五院(504所)西安分院的旧址,利用当时做远距离实验的相关仪器,展开了一系列探索。为了顺利解决当时研究中出现的问题,宋哲每天早晨六七点钟就要去现场展开实验攻关,晚上一两点钟才能回到住处。在这种情况下,经过一次次的失败与不断的尝试,通过将移动通信中的多用户检测技术应用其中,最终才成功解决了相关的技术难题,并申请了多项相关专利。航天五院出具了相关专利的应用证明,认定该技术填补了卫星通信领域时延差测量的空白,保证了“北斗”卫星导航系统的时间

前行:再谱卫星互联时代新篇

2020年4月20日,国家发改委正式将“卫星互联网”纳入“新基建”。这标志着2020年成为了我国卫星互联网建设元年。

市场预测,未来10年,国内通信卫星规模有望突破3000~6000颗;2030年,中国卫星互联网总体市场可达到千亿规模。在中国卫星通信产业爆发的前夜,宋哲响应国家“大众创业、万众创新”的号召,成立了北京星网测通科技有限公司,并出任总经理,开启了一系列全新的尝试与开拓。

“星网测通”邀请到中国工程院张军院士、中国工程院樊邦奎院士、中国工程院王沙飞院士担任公司顾问;采用B2B模式为商业航天领域高品质用户提供一体化测量解决方案;通过打造三大产品线,覆盖90%的卫星通信测量需求,确保通信卫星在其全生命周期内的性能;成立仅三个月,公司就和航天科技集团、航天科工集团等多家国字头制造商达成合作意向;获得第六届“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区总冠军,北京地区高校大学生优秀创业团队一等奖等荣誉。

2020年11月18日晚,宋哲参加了第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛冠军争夺赛。经过激烈角逐,从117个国家和地区、4186所学校的147万个项目中脱颖而出,以1310分的高分获得全国总冠军。

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