對燕大北斗導航專案全體成員來說,哪怕負責電離層延遲修正建模的第一小組,也知道開發多路徑誤差抑制演算法的困難程度,否則絕不會這麼久都沒有突破進展。
以至於整個專案被海外媒體唱衰,不相信國內能研發出堪比gps的定位系統。
但現在他們卻聽到,徐銘表示已編寫出演算法程式。
且還是獨立完成。
任誰突然面對這樣一個訊息,都會說不出話來,難以判斷真實情況。
腦海中紛紛浮現出問號。
按理說徐銘作為總工程設計師孫稼棟院士,點名要求參與燕大北斗專案的人,縱使在信院才只有碩士研究生的學歷缺乏經驗,但在這種周例會上應該不會無的放矢。
畢竟科研是非常嚴謹的事情,絕不允許任何馬虎。
更不要說信口開河。
不過徐銘如今剛成數學界新星,又在國際數論會議上作為焦點被頂尖學者關注。
明顯是對理論數學更加擅長,和應用演算法關係不大。
會議室約摸沉默了快五秒鐘的時間,最終姚偉澤率先按耐不住,主動開口接起徐銘的話表達出自己的疑問。
“徐師弟。”
“你知道自己在說什麼嗎?”
先是沉聲詢問句,緊隨其後語氣緩和苦口婆心。
“師兄明白你想幫忙,想盡快解決北斗衛星導航的城市峽谷定位漂移問題。”
“可這不是演算法課後的習題作業,需要長時間細緻的研究打磨才行,師弟既然在數論領域取得成績,那更應該專注理論數學繼續深耕。”
他這這番話倒不是有意排擠,完全以自己的視角給師弟合理的建議。
每個人學習的時間有限,同時去研究不同學科,必然會導致精力分散。
眼下明知道理論數學是條金光大道,那怎麼看都應該去專心研究才對。
徐銘將姚師兄的話悉數聽完,對此卻並未在意。
只能說天才之間亦有差距。
普通人永遠不知道,真正的天才會有多麼妖孽,自然也就想象不到。
然還沒等他開口應聲,旁邊的郭昊強,卻像是想到什麼突然提出不同看法。
“姚師兄。”
“之前我們參加奧運場館定位專案,徐師弟僅用一晚便編寫出曲率補償模型,成功解決掉鳥巢全鋼結構的訊號反射問題。”
“他在程式設計演算法的天賦,不比理論數學差。”
那天晚上徐銘獨自撰寫曲率補償模型,毫無疑問給他留下了深刻印象。
作為信院博士生,他首次被本科生打擊到,心中只剩下挫敗和無力感。
“小徐的程式設計演算法天賦確實不比數學差,當初也正是因為這點我才跑去數院挖的人。”許崇興這時淡然出聲對自己學生的話給予肯定。
“許教授。”
姚偉澤扭過頭講道:
“關於那篇無線通訊匯刊的論文,我也研究過,徐師弟確實很有演算法天賦。”
“但城市峽谷的衛星定位訊號漂移,難度可要比鳥巢的鋼結構反射高出太多了。”
坐在主座位置的黃運良教授,把幾人的話聽完,最終目光落在徐銘身上。
“程式設計演算法與數學本就是相輔相成,天賦和能力沒有什麼差別高低。”
表態這麼一句,然後丟擲新的話題。
“既然小徐已開發出多路徑誤差抑制演算法,那就先和大家講吓整個解決思路。”
“好的黃教授。”徐銘聞言點點頭。
話落。
當即認真講述起來。
“城市峽谷中衛星訊號經建築物多次折射,從而導致接收機定位漂移。”
“根據前期的測試資料,最大誤差可達到五十米。”
“在詳細研究後,我想到了源自計算機神經網路的深度學習概念,嘗試透過對這種不同路徑訊號產生的相位誤差進行學習估計和補償。”
“依靠物理模型和深度學習,建立端到端學習框架。”
“最終藉助這種多徑相位誤差學習,能夠對多徑引起的測距誤差進行補償,從而達到提高定位精度的目的。”
“對於這多徑相位誤差學習演算法,利用載波相位殘差構建多路徑地相簿後,我想應能大幅度減少漂移,讓北斗在城市峽谷中依舊保持定位精準。”
徐銘雖然講的很快,但內容卻是十足乾貨,很快吸引在場所有人注意力。
且神情都無比認真。
如果說剛才大家都表示懷疑,不認為徐銘在參加完國際數論會議後,能夠編寫出多路徑誤差抑制演算法。
可現在卻是啞口無言,根本找不到反駁理由。
能夠加入到燕大北斗導航專案,主要負責演算法這塊內容的開發編寫。
誰也不是半桶水晃盪。
怎麼可能聽不出,徐銘這番話的含金量,在程式設計演算法上確實有著很高水準。
因此心裡面不由萌生出一個大膽念頭。
難道徐銘真完成了誤差抑制演算法?
姚偉澤更是心中大驚,整個人陷入思索狀。
消化徐銘所講內容的同時,口中暗自重複低喃,彷彿有什麼迷障被衝開。
眼睛顯得越來越亮。
“多徑相位誤差學習演算法……學習……”
大概十多秒的時間過去,他突然抬起視線,望向徐銘驚呼詢問句。
“徐師弟。”
“你對深度學習概念也有研究?”
深度學習概念最早源於三十多年前,在教育心理學領域被首次提出。
直到前年才正式命名和突破。
由海外團隊提出深度信念網路及逐層訓練方法,其論文發表在《科學》學術期刊雜誌上。
徐銘正是研究了這篇論文,才想到把深度學習概念應用到多路徑誤差抑制問題上面。
編寫出多徑相位誤差學習演算法,並藉助引數直覺能力訓練除錯引數。
面對姚偉澤的問題,他未作遲疑點頭給出肯定回答。
“先前研究過相關文獻資料。”
與此同時第二小組成員,臉上神情肉眼可見的變得激動興奮起來。
畢竟從現在的情況來看,關於多路徑誤差抑制,很有可能真的會出現突破。
這對整個北斗衛星導航專案都是好事。
許崇興也滿是意外之喜,本想著徐銘受邀去參加國際數論會議,眼看在國際數學界闖出名堂,只怕以後重心也會更加偏向理論數學。
說不定兩個學院聯合培養方案,都要名存實亡。
結果誰能想到,連七月份都沒過完,徐銘就給了他這麼大的一個驚喜。
念頭停留在這裡,忙忍不住追問起來。
“小徐。”
“你什麼時候開始研究這多徑相位誤差學習演算法的?”
“從上半年吧,過程中廢除了幾個方向,參加完國際數論會議回來才把引數除錯好。”徐銘想了想如實回答。
姚偉澤聞言失聲道:“徐師弟不用考慮報告內容嗎?”
“多尺度解析篩法的動態最佳化,我早就有了想法直接進行報告就行。”
伴隨著徐銘的話音落下,大家再次張大嘴巴,表情完全怔住不知該說什麼好。
被全球數論領域頂尖專家認可,重新引起數論界各類猜想難題關注度的報告,在徐銘口中竟如此輕描淡寫。
不知道能讓多少數論學者哭暈過去。
人和人之間的差距也太大了吧。
已然不單是鴻溝。
會議進行到這裡,大家哪還按耐的住,只想趕緊看到這多徑相位誤差學習演算法。
對此徐銘倒沒有賣關子,當即便直接在會議室內演示起演算法程式程式碼。
以往為了避免影響大家的工作,周例會召開的時間基本不會超過一個小時,可今天不知不覺就來到上午十點。
好在包括黃運良個許崇興兩位教授在內,大家臉上都洋溢著欣喜之色。
儼然對徐銘的多徑相位誤差學習演算法非常看好。
最終黃運良不再耽誤時間,率先拍板決定立刻啟動燕大的四級驗證機制,確保此演算法的可靠性並進一步最佳化。
“孫總設計師,已經問詢過幾次演算法情況。”
“眼下國際輿論對我們不利,確實不能再耽誤,從今天開始便著手驗證。”
“爭取儘快能向上面彙報好訊息。”
“讓海外媒體知道,咱們北斗導航系統是靠譜的。”
國內選擇搭建自家的衛星定位系統,毫無疑問要和全球知名的gps分庭抗禮。
除滿足自身需求外,還關係到海外其他國家的訂單。
自然要展現出北斗導航的優勢,讓海外媒體找不到藉口抹黑詆譭。
大家把黃教授的話全部聽完,心裡不由湧現出鬥志昂揚的情緒,沒任何停頓便斬釘截鐵給出保證。
“我們一定用最短時間完成任務。”
就這樣。
接下來的時間,黃運良和許崇興兩位教授,親自帶領第二小組進入模擬暗室展開驗證。
……
根據燕大的四級驗證機制,首先便是在理科樓搭建出北斗訊號模擬暗室,能夠生成城市峽谷和電離層爆場景。
徐銘作為多徑相位誤差學習演算法開發者,同樣擔任起測試驗證任務。
儘管他對自己的演算法充滿信心,但實際驗證究竟能達到一個怎麼樣的資料,卻暫時還屬於未知數,要說沒有半點好奇心那絕對是假的。
“開始構建數字孿生場景……”
“環球金融中心等建築的3d鐳射點雲,成功轉化為電磁模型。”
“注入動態干擾,模擬黃浦江波浪,反射訊號時延抖動±50ns。”
……
北斗演算法實驗室模擬暗室,黃運良有條不紊,下達著各項指令。
作為主要執行者的姚偉澤等人,則集中注意力操作。
至於站在決策控制層螢幕前的徐銘,目光卻暫時投在周圍的環境中。
眼中流露出感興趣之色。
他還是頭一回來這裡,經過許崇興的介紹,才算有相對了解的認知。
整個模擬平臺,包括全鏈路數字孿生+硬體在環。
透過四層遞進測試,逼近真實太空和城市環境,由空間星座模擬器和城市環境模擬器,以及電離層干擾模擬器與終端運動模擬器。
隨著數字孿生城市場景生成完畢,進入到訊號物理模擬階段。
依靠直射訊號與反射訊號在暗室中迭加,透過公式生成干擾。
其中時延由機械臂控制反射板位置動態調整。
待前期準備工作完成後,黃運良才扭頭把目光看向旁邊的徐銘下達指令。
“開始吧小徐,接入你的多徑相位誤差學習演算法,進行演算法實時對抗。”
“好的黃教授。”徐銘點頭回答。
下秒立刻著手操作,將演算法接入進行動態糾偏。
值得一提的是,燕大衛星導航演算法模擬實驗室,不僅是技術驗證。
更是導航演算法的極限訓練場。
透過十二萬組苛刻場景測試,最大程度確定演算法的表現效果。
甚至總裝部前來評估後,認為此模擬實驗室,能夠將北斗測試周期縮短數倍。
大幅度節省經費。
為此學界曾流傳一句話,燕京大學的衛星演算法暗室不是實驗室,而是國產導航武器的淬火爐。
“整個流程為12個小時的壓力測試,具體資料如何要等晚上才能知曉。”
“怎麼樣?”
“對你的演算法有沒有信心?”
黃運良見到演算法測試步入正軌,暫時鬆了口氣,臉上堆出笑容和徐銘搭話。
徐銘把這句話聽進耳中,暫時停下手上動作,抬頭沉聲回應句。
“應該沒問題。”
“如果你的演算法能征服模擬實驗,等真到了城市實測那便是它的閱兵場。”許崇興這時也沒沉默跟在兩人後面特意補充上一句。
徐銘知道燕大的四級驗證機制,除模擬實驗室的十二個小時壓力測試外,還包括野外實地測試,以及在軌衛星資料對此和透過國內衛星導航定位檢測中心認證。
不過以模擬實驗室的測試強度和複雜,只要得出的定位精度資料達標。
基本便足以確定演算法可行。
另外三級驗證也就和走個過場差不多。
之後的時間,大家依舊不敢有絲毫鬆懈,全程緊盯著實驗室內各項裝置資料。
確保測試結果準確。
轉眼來到晚上。
在經歷了十二個小時的壓力測試後,眾人此刻都難掩激動和興奮。
迫切終的資料。
“各項數值如何?”
黃運良目光牢牢盯著姚偉澤,待其拿起列印出的測試結果報告後,立刻就脫口放聲追問起來。
聞言姚偉澤自是不敢有任何遲疑,忙垂下目光認真檢視上面的數值。
並直接大聲朗誦出來。
“靜態定位精度,水平0.21米,高程0.85米。”
“動態定位精度,水平0.65米,高程1.26米。”
“首次定位時候38秒。”
“多路徑抑制比20.3db。”
“訊號遮擋率達到百分之九十時,定位精度仍保持在0.8米左右。”
姚偉澤依次念著這些數值,到後面聲音都忍不住開始有些顫抖。
情緒完全被激動和振奮所包裹。
作為第二小組名義上組長,他們可不是首次進行衛星定位模擬模擬驗證。
但之前所得到的資料,全部都只能用四個字形容。
慘不忍睹。
靜態水平定位精度直接五米開外。
現在面對這樣的資料,心情怎麼可能不會好。
甚至不單單是他,黃運良和許崇興兩人,都不免被這個資料嚇了跳。
“我勒個乖乖,這個資料可是已經超過,gps對外公佈的定位精度。”
“好啊。”
“小徐的多徑相位誤差學習演算法堪稱完美。”
黃運良深吸一口氣,在給出很高的一句評價後,立刻把視線聚焦在徐銘身上。
“簡直不可思議。”
“你竟能把演算法最佳化到這種程度,若換做第二小組全體成員去做這件事,恐怕都是非常大的工作量。”
他聽完徐銘對演算法的講解後,確實產生了信心,認為結合深度學習概念非常可行。
可萬萬沒想到,測試出來的定位精度資料,竟高的令人感到心驚。
要知道能最佳化到這種程度的演算法,需不斷除錯相關引數多次執行實驗才行。
結果徐銘卻做到了。
徐銘面對這樣的測試結果,雖早有所準備,心裡也不免為此高興。
至於面對黃運良教授的詢問,他想了想開口回答。
“我是根據海量的資料,快速判斷出引數產生微小變化對整個演算法效能的潛在影響方向,從而對引數進行相應的除錯最佳化。”
“多徑相位誤差學習演算法能有這種效果,也同樣超出我的預計。”
“看來你對數值較為敏感,確實適合編寫演算法。”黃運良點點頭若有所思。
話音才剛剛落下,隨即又同許崇興交流起來。
“老許。”
“你的眼光確實不錯,怪不得連孫總設計師都要主動讓小徐加入專案。”
“這個數院的牆角挖的好啊。”
“徐銘的天賦比較全面,整個燕大都無出其右。”許崇興笑容滿面毫不吝嗇自己的稱讚。
黃運良則搖頭補充。
“別說是燕大了,全國只怕都找不到第二個。”
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