测绘新锐 | 燕兴元:希望和挑战同行的“转型”之路

发布人:卢静月 编辑:卢静月

       编者按:中山大学测绘科学与技术学院致力于培育卓越青年人才。在学院六周年之际,为展现青年教职工与学院携手前行的历程,激励青年人才勇攀高峰,学院推出“测绘新锐”系列推送,凝聚奋进力量,共谱发展新篇。

 

个人简介

 

       燕兴元,32岁,长安大学博士毕业,2020年8月加入中山大学测绘科学与技术学院大地测量与导航团队,现为中山大学测绘科学与技术学院副教授。

       主要从事北斗/GNSS卫星精密定轨和定位等方面研究,包括高精度北斗卫星天线相位中心改正模型,北斗卫星光压模型构建、快速GNSS融合精密定轨及钟差估计、低成本GNSS接收机海上高精度定位等。在GPS Solutions、Remote Sensing、Measurement、Advances in Space Research、测绘学报、大地测量与地球动力学等期刊发表论文30余篇、其中一作/通讯SCI论文9篇。核心参与了“中国第二代卫星导航系统重大专项-分析中心建设与运行维护”、“北斗三代大数据分析系统-精密服务产品解算子系统研制”、“精密重力测量”国家重大科技基础设施建设等项目,主持国家青年科学基金项目一项、国家重点研发子课题一项。获得了2024年卫星导航定位科学技术奖一等奖、2020年中国卫星导航定位协会优秀论文奖。

 

       2025年4月,来中山大学测绘科学与技术学院(以下简称“测绘学院”)工作的第五年,燕兴元晋升为副教授。回首来时路,他很庆幸自己在科研方向上“转型”的决定,“过程是辛苦,甚至是痛苦的,但从长远来看,这是个充满希望的决定。”燕兴元的语气充满感慨。

       燕兴元博士阶段从事的主要是北斗卫星精密定轨研究,这个方向更多的是研究“天上的事”——卫星,主要服务北斗分析中心数据处理系统的建设,随着北斗系统的建设完成,如何用好北斗成为了重中之重。

       2020年,燕兴元到测绘学院工作,如何延续之前的研究,并找到未来的努力方向,是他急需解决的问题。学院是中大海洋学科群建设中的重要一环,“我之前的研究方向主要是陆地和天空,一下子到了海上,拔剑四顾心茫然。”一次学院选派的参航经历,成为他开启新方向的契机。

       测绘学院建设运维我国高校首艘极地科考船——“中山大学极地”号,也参与共建中山大学号海洋综合科考实习船,这两艘船搭载最先进的水下声学定位系统、全海深多波束测深系统、高精度海洋重力仪等海洋测绘仪器设备,是我国海洋和极地科考不可多得的利器。

       2022年底,燕兴元被选派为中山大学号科考船导航定位设备的技术负责人之一,参与了首航试航航次。他带着兴奋和激动登上了中山大学号。航次中,他敏锐地发现了新问题。“当时,我带了两个便携式的RTK接收机设备,在船上测试该设备的北斗海上定位的性能,处理数据时却发现定位结果达不到预期效果,问题远比目前针对近海及陆地模拟远海定位的已有研究成果中的多且复杂。”通过实测数据分析,燕兴元发现海上定位与观测设备、安装位置、海面环境等密切相关。从此他萌生了针对海上精密定位开展系统性研究的想法。

 

燕兴元在我国南海区域进行卫星定位测量

 

       得益于学校和学院在海洋科学研究方面的丰富资源,燕兴元除了大量阅读文献资料,恶补相关知识外,还参加了各种海洋科学相关的讲座讨论,向身边研究海洋和船舶的同事请教交流,“更重要的是,我有机会参加学校组织的各类航次,得到第一手的观测经验和丰富的观测数据,这更坚定了我转向海洋测绘的决心。”

       转型蕴含机遇,更充满挑战。燕兴元首先着手的是海上定位,海上GNSS卫星显著受到海面强反射产生的多路径信号的影响,且已有的海上定位文献远少于陆地定位。科考船配备的进口站星差分DGPS系统,其定位精度仅能实现0.5 m,可满足一般的海洋调查,但远不能满足海洋大地控制网、水下导航定位、海底地形测绘等任务的厘米至分米级定位需求。因此亟需开展基于北斗/GNSS的科考船海上高精度定位技术研究。博士期间的研究虽然让燕兴元积累了GNSS数据处理的理论基础,但在海上定位这一新领域,一切都要重新探索。

       学院对此非常支持,恰逢“中山大学极地”号升级改造成功后,开展桂山锚地海试航次,围绕海洋测绘学科的多个内容展开,组织多个涉海学院的师生参加。燕兴元带领三名硕士研究生在船上争分夺秒地开展观测工作,有了丰富的观测数据,就能开展海上精密定位的问题分析和方法构建,在航次中和其他学院教师的交流,给了他很多新的启发,让他在海上精密定位的研究中不断推进。

 

“中山大学极地”号桂山锚地海试航次合影

 

       在海上,特别是在远海区域,往往因为无法获取船动态坐标的“真值”而无法评价定位的精度,因此需要建立海上定位的精度评价体系。他在学院的支持下,已陆续参加了“中山大学极地号”和“中山大学号”的多个科考航次,带领学生开展海上动态精密定位新方法、船载GNSS-R动态海面测高、北斗海上实时精密定位等试验和验证工作,在远海基于普适型接收机实现了厘米级动态绝对定位,基于GNSS-R技术实现了船基动态分米级海面测高。

 

带领研究生开展船基GNSS-R海面测高试验

 

       这些结果和进展,给他未来的研究带来莫大的鼓舞,也让他更加认定了自己的转型方向,2024年,“中山大学极地”号科考船完成北极首航,在聆听参航同事的经历分享时,他深受触动,极区复杂的气候变化和对航行的巨大挑战,国家在极地的科研需求,让他产生了将工作拓展到极地领域的想法,“这是一个更为复杂的课题,会对我们的设备和算法提出更大的挑战,但是借助‘中山大学极地’号和极地环境立体观测与应用教育部重点实验室这些平台,我相信我们能把工作不断推进下去。”

       顺利晋升副教授,是燕兴元在中山大学和测绘学院完成的第一个“五年计划”,在未来,他期待我国科考船能搭载出自己团队开发的国产的导航定位装置及自研的数据处理系统,完成一个又一个重要的科考航次。