情系衛(wèi)星通信 砥礪為國而研

宋 潔

孫思月

自20世紀80年代以來，衛(wèi)星通信系統(tǒng)不斷發(fā)展，在我國各大領域中得到了廣泛的應用。與其他通信方式相比，衛(wèi)星移動通信具有覆蓋范圍廣、通信費用與距離無關、不受地理條件限制等優(yōu)點，能夠實現(xiàn)對海洋、山區(qū)和高原等地區(qū)近乎無縫的覆蓋，可滿足各類用戶對移動通信覆蓋性的需求，大大擴展了移動衛(wèi)星通信的使用范圍和環(huán)境適應性，使其在民用和軍事領域都得到了廣泛應用。近年來，以衛(wèi)星移動通信為基礎的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍掀起了研究、研制、建設的熱潮，其天地立體融合、批量化、低成本、高集成、智能制造發(fā)展趨勢及目標，驅動國際上各項衛(wèi)星技術取得了持續(xù)突破創(chuàng)新，目前國內外低軌衛(wèi)星通信星座系統(tǒng)建設推進速度迅猛。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)以其全球、全程、泛在的互聯(lián)網(wǎng)接入能力，正成為新興空間信息技術的重要發(fā)展方向之一。2020年4月20日，國家發(fā)改委也正式將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入“新基建”。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的研制、布網(wǎng)已迎來全球范圍的熱潮。

在中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院技術研發(fā)中心通信技術室副主任孫思月副研究員看來，衛(wèi)星通信系統(tǒng)是中國空間信息基礎設施的重要組成部分。“就像我們在地面會建設4G、5G這種基站布成的蜂窩網(wǎng)是一樣的，它其實解決的問題就是通信，而在通信的基礎上我們就可以發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)等多樣化、綜合性業(yè)務。”孫思月說。在我國發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，衛(wèi)星通信事業(yè)需要一代代青年科研人投身其中，而孫思月多年來就一直在衛(wèi)星移動通信、電子偵察及其一體化技術研究中步履不停，為這一領域輸入著源源不斷的科研力量。

孜孜不倦，結緣衛(wèi)星通信

學海無涯，身在其中孜孜不倦地吸收營養(yǎng)，從小到大孫思月一直是一位品學兼優(yōu)的學生。2004年，在我國衛(wèi)星通信事業(yè)發(fā)展得如火如荼的背景下，她以超哈爾濱工業(yè)大學錄取分數(shù)線50多分的成績被英才學院錄取。哈爾濱工業(yè)大學英才學院主要培養(yǎng)具有寬厚的基礎理論與先進合理的專業(yè)知識，具有創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)精神的科研人才。作為其中的一分子，孫思月在這里接受了微電子專業(yè)的啟蒙，一直兢兢業(yè)業(yè)在研究領域不斷前行著。在此之后，她又繼續(xù)在哈爾濱工業(yè)大學航天學院、哈爾濱工業(yè)大學電信學院進行碩士、博士研究生的攻讀。

微電子學專業(yè)是以集成電路設計、制造與應用為代表的學科，是現(xiàn)代發(fā)展最迅速的高科技應用性學科之一。本科以及研究生階段，孫思月一直在這一領域中學習、探索，通過6年多的深入學習，孫思月逐漸感受到微電子領域的研究更加偏向于工程應用，而她還想深入到更多的理論算法學習中，奠定更加扎實的理論基礎。博士階段，適逢4G技術迅速發(fā)展期，在這一現(xiàn)狀下，孫思月將自己的研究方向轉入移動通信領域，開始了自己的研究探索之路。

目前，全球信息化時代已經(jīng)到來，LTE（長期演進技術）的誕生是為不斷優(yōu)化無線通信技術以滿足客戶對無線通信的更高要求。博士一年級時期，孫思月主要從事LTE的研究工作，但因為指導老師研究方向的改變，在此之后她便投入到互補碼理論的相關研究中。“LTE技術是當時通信領域最火的研究方向，而互補碼理論研究則更為冷門。”孫思月說。最初，研究方向改變時，她也經(jīng)歷了一系列艱難的時刻，無法確立自己要研究的具體內容。為了克服研究瓶頸，她花費了幾個月的時間將互補碼理論領域從20世紀40年代到現(xiàn)在的論文全都閱讀了一遍，并整理了30多頁的分析報告。在老師的鼓勵下，她將其撰寫成綜述論文，并發(fā)表在了影響因子高達23.7的通信領域期刊上。在前期的努力工作基礎上，她逐漸找到了自己的研究方向。

從本科三年級進入實驗室，再到研究生、博士期間的研究錘煉，孫思月的科研素養(yǎng)、科研水平等都有了長足的進步。特別是博士期間的學習、研究，更讓她學習到了怎樣從系統(tǒng)的角度、從應用環(huán)境、從使用者角度去發(fā)現(xiàn)所研發(fā)的技術問題，然后用邏輯性的角度與思維去解決問題、呈現(xiàn)解決效果。而這些經(jīng)歷，都為她現(xiàn)如今從事衛(wèi)星總體工作奠定了堅實的基礎。

腳踏實地，獻力航天事業(yè)

“規(guī)格嚴格，功夫到家。”10多年來，哈爾濱工業(yè)大學的治學、科研態(tài)度在孫思月的內心深深扎根，并促使她用更加嚴謹務實的科研態(tài)度，對待自己的研究工作。

2014年，孫思月來到中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（上海微小衛(wèi)星工程中心）這一研究平臺開展相關研究。衛(wèi)星創(chuàng)新院作為我國微小衛(wèi)星及相關技術領域的總體單位之一，是科學衛(wèi)星領域的主力軍，軍民衛(wèi)星領域的方面軍。“在博士期間我就涉及了擴頻通信類的相關研究，這依然是目前衛(wèi)星通信的主要基礎技術，而基于衛(wèi)星創(chuàng)新院這一平臺，可以站在一個更高的應用層面，看到更廣的技術領域，讓我對自己所做的科研工作會有更多的主動性。”孫思月說。

現(xiàn)如今，孫思月主要從事通信衛(wèi)星的總體工作。在衛(wèi)星型號工程研制方面，她作為國家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)試驗系統(tǒng)衛(wèi)星載荷分系統(tǒng)負責人，全面負責衛(wèi)星通信載荷分系統(tǒng)的設計及研制工作。該系統(tǒng)是衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)融合的新型網(wǎng)絡，利用衛(wèi)星通信的全時、廣域覆蓋特征，在全球范圍內為大眾用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務，是國家空間基礎設施的重要組成部分。

值得一提的是，2014年—2017年，孫思月還擔任了國家重大型號任務“遙感三十號”衛(wèi)星星座系統(tǒng)總體主管設計師，負責該載荷總體相關設計、跟產(chǎn)、測試驗收工作。該星座為國內首個組網(wǎng)應用的低軌衛(wèi)星星座系統(tǒng)，針對載荷特點，孫思月牽頭研制了國內首個新型體制的動態(tài)線饋測試系統(tǒng)，能可靠模擬衛(wèi)星在軌轉動、平動及側擺等多維度接收信號動態(tài)變化，實現(xiàn)整星條件下系統(tǒng)性能的評估與分析，為發(fā)射前性能測試與分析提供了重要解決方案。

當時，團隊要在一年內將這項工作完成，不僅技術上很有挑戰(zhàn)性而且進度很緊張，對孫思月及其研究團隊成員來說是一個很大的挑戰(zhàn)。當時懷孕八個月的孫思月與兩個同事，早上進總裝廠房，出來已經(jīng)黑天，連續(xù)調試了兩個多月，最終完成了這項工作。如今想起來，她仍對那段歲月記憶猶新。

從事科研多年來，她作為項目負責人，主持國家自然科學基金、上海市揚帆計劃基金、中國科學院青促會基金等多項國家、省部級等科技項目。依托上述項目，孫思月在衛(wèi)星多址接入技術、自適應衛(wèi)星通信、通信感知一體化設計等方向提出了多項理論技術創(chuàng)新，并據(jù)此牽頭研發(fā)了星地協(xié)同自適應衛(wèi)星通信載荷及終端原理樣機，通過了半物理試驗驗證。這期間，她申請發(fā)明專利20余項，其中12項已授權，發(fā)表論文30余篇，SCI檢索論文影響因子之和40。

教書育人，不忘初心前行

堅韌、踏實、好強，貫穿著孫思月的求學、科研人生。而這種心理也驅使著她在面對科研之路的困難時，從未想過放棄。在最初踏入衛(wèi)星通信領域時，孫思月也要學習很多自己不熟悉的科研方向，當時她也曾感受到沉重的壓力。但通過不斷攻關、學習，她逐漸找到了當前的研究領域與之前所學方向的結合點，攻克了自己的研究瓶頸。如今作為研究生導師，她也希望能將自己一路以來積累的學習、科研心得、經(jīng)驗傳授給自己的學生。

現(xiàn)如今的學生可以獲取資源和信息的方式有很多，很多學生的研究涉足很多方向，但是在淺嘗輒止之后，又更換了自己的研究方向。在這一背景下，孫思月更注重培養(yǎng)自己的學生們怎樣專注、深入研究一個項目。讓他們在深入科研的同時，發(fā)揮自己的主觀能動性，通過孜孜不倦探索，體味到研究領域的樂趣。

基于研究單位的特殊性，孫思月還希望自己的學生們能擁有更強的實踐能力。“他們能不能更多參與到一些衛(wèi)星產(chǎn)品的設計中，哪怕只是算法級別的仿真，這也對他們的研究生涯有著極大的幫助。”孫思月說。

實踐探索，為國而研。身為一名女性科研人員，孫思月始終將家庭與事業(yè)協(xié)調得很好，雖然這會花費她更多的精力和時間，但她從未有過一刻抱怨。“在研究技術上更加精進，在衛(wèi)星通信領域中發(fā)揮工匠精神，將產(chǎn)品技術做扎實”，這是孫思月的前行目標。未來，她還將從衛(wèi)星通信的總體工作轉向相關產(chǎn)品的研發(fā)中，在通信載荷技術上進一步精進自己的知識儲備，為祖國的衛(wèi)星通信事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。