圖為張云龍（左二）正在與團隊成員研究北斗設備測試方案。李 菁 攝

　　高鐵精密測量控制網(wǎng)——高鐵建設、運營(yíng)中至關(guān)重要的空間位置基準，全國高鐵的每一寸鋼軌都基于此獲得精確三維坐標。

　　高精度衛星定位測量系統——構建該基準的“智慧天眼”，持續追蹤著(zhù)控制網(wǎng)點(diǎn)的毫米級位移，以保障全路鋼軌坐標精度穩定可靠。

　　如今，這雙“天眼”已在關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現了質(zhì)的飛躍——由中國鐵路設計集團有限公司測繪地理信息研究院高級工程師張云龍帶領(lǐng)的團隊，歷時(shí)7年攻堅克難，成功研發(fā)出了自主可控的北斗三代星地融合高精度測量系統。這套系統打破國外技術(shù)壟斷，為中國高鐵精密測量控制網(wǎng)裝上了自己的“智慧天眼”。

　　破壁：精測系統突破國外技術(shù)壟斷

　　2018年7月，張云龍從北京交通大學(xué)博士畢業(yè)，進(jìn)入中國鐵設測繪院工作。彼時(shí)，我國高鐵精密測量領(lǐng)域面臨著(zhù)國外衛星定位技術(shù)“卡脖子”困境。儀器設備依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格高昂、與中國北斗衛星適配性差、面對復雜地形“水土不服”等問(wèn)題，制約了我國高鐵建設的自主性與安全性。

　　目睹國外技術(shù)壟斷的弊端，張云龍暗下決心：“一定要讓中國鐵路在精測領(lǐng)域擁有自己的‘智慧天眼’?！蹦菚r(shí)，適逢我國北斗三號全球衛星導航系統全面建成，他立刻投身到基于北斗衛星的鐵路智能勘測系統研發(fā)當中。

　　研發(fā)，從硬件攻關(guān)開(kāi)始。

　　性能可靠的芯片是硬件裝備的核心。為了選出最適配的芯片，張云龍拿出“將板凳坐穿”的韌勁，一頭扎進(jìn)實(shí)驗室里，一臺電腦、一杯水，常常一坐就是一整天。

　　國內外30余家企業(yè)、80余款芯片，他與團隊從精度、靈敏度到信噪比、定位時(shí)間、抗干擾性，收集數據、測算對比，歷時(shí)半年，終于找到了“最優(yōu)解”。如今，市面上但凡“有名有姓”的芯片，張云龍都如數家珍。

　　提升裝備抗干擾能力是硬件優(yōu)化的另一半。在芯片測評的同時(shí)，張云龍帶領(lǐng)團隊從硬件設計的各環(huán)節入手，通過(guò)選取最優(yōu)的外觀(guān)材料和電子器件材料，設計結構、模具和電路，反復測算、調試，成功掌握了電離層閃爍監測、抑制及抗多徑干擾技術(shù)。最終研發(fā)成功的北斗三代星地融合高精度測量系統，兼具低功耗與長(cháng)續航特性，抗干擾能力提升30%。

　　從2022年開(kāi)始，這項自主創(chuàng )新研發(fā)成果迎來(lái)實(shí)戰檢驗?！皞鹘y鐵路精密測量網(wǎng)衛星定位接收機受電離層干擾影響，通常只能在特定時(shí)段開(kāi)展測量作業(yè)?！睆堅讫埥榻B，在濰煙高鐵、沈白高鐵等國家重點(diǎn)工程中，搭載抗干擾技術(shù)的北斗智能測量裝備取代進(jìn)口設備，實(shí)現了從固定時(shí)段測量到全天候測量的有效突破，測量效率提升20%以上，誤差控制在毫米級。

　　在成功突破硬件技術(shù)瓶頸后，張云龍團隊將工作重心轉向軟件生態(tài)建設。

　　“只有硬件裝備、沒(méi)有自主可控的軟件支撐，就談不上真正的技術(shù)自主?！睆堅讫垘ьI(lǐng)團隊從底層基線(xiàn)解算算法優(yōu)化開(kāi)始，深入高原鐵路現場(chǎng)，在零下20攝氏度的嚴寒中采集數據，分析影響精度的各種干擾因素；在實(shí)驗室調試代碼，分析海量的實(shí)測數據，經(jīng)歷了無(wú)數次的推翻重構，設計核心架構、訓練大氣誤差補償智能算法模型……

　　歷時(shí)800多個(gè)日夜，他們終于成功開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的鐵路北斗精密測量軟件系統，實(shí)現了從硬件到軟件的全鏈條技術(shù)突破。

　　“難，很難，但再難也要做，我們必須要擺脫‘卡脖子’技術(shù)困境?！睆堅讫埢叵肫甬敃r(shí)軟件攻堅的日子堅定地說(shuō)。

　　如今，基于北斗衛星導航系統的智能勘測系統已應用于眾多鐵路建設項目中，從平原到高原、從城市到山區、從“分體式”到“一體化集成”、從“通用模型”到“場(chǎng)景定制”，這項具有完全自主知識產(chǎn)權的技術(shù)在一次又一次的優(yōu)化中實(shí)現了跨越式發(fā)展，已構建起覆蓋勘察設計、施工建設、運營(yíng)維護全生命周期的“智慧天眼”系統。

　　量產(chǎn)：監測系統從中國走向世界

　　“每一個(gè)儀器都要調試好、測試好，不要出問(wèn)題?！睆堅讫埾驁F隊成員何義磊囑咐道。這些由張云龍團隊研發(fā)的“星聚智控”北斗監測一體機，在測試完畢后，將被應用在雅萬(wàn)高鐵沿線(xiàn)。

　　這一技術(shù)從自用到走向世界，張云龍用了整整7年。

　　2019年7月，北斗“云—邊—端”智能形變監測系統成型，并迅速投入到哈佳鐵路路基監測項目當中。同年12月，哈佳鐵路路基監測項目遭遇極寒天氣，設備軟硬件均出現了不同程度的問(wèn)題。天寒地凍、冷風(fēng)刺骨，張云龍需要使用的電腦被凍到死機，完全無(wú)法工作。他毫不猶豫地將電腦抱在胸前，待其恢復到正常溫度后繼續進(jìn)行調試。工作結束后，張云龍的手已經(jīng)凍得無(wú)法打彎，身體也止不住地抖。

　　“那是我們第一代設備，各方面還不夠完善，但在一次次迭代中，設備越來(lái)越穩定，效果也越來(lái)越好了?！痹诓粩嗟膶?shí)踐優(yōu)化中，張云龍的腰板越來(lái)越直，底氣也越來(lái)越足。

　　京廣高鐵、襄荊高鐵、鄭阜高鐵、京港高鐵……經(jīng)過(guò)數年的不懈努力，如今，北斗“云—邊—端”智能形變監測系統已成功應用于眾多鐵路運營(yíng)項目中，在全國范圍內建立了569個(gè)監測站。

　　不僅如此，第三代產(chǎn)品——“星聚智控”北斗監測一體機已經(jīng)走出國門(mén)，在雅萬(wàn)高鐵運營(yíng)監測中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

　　面對印尼爪哇島火山巖地質(zhì)帶、熱帶雨林覆蓋區和密集水系等特殊環(huán)境，以及赤道附近特有的電離層擾動(dòng)，該設備憑借獨特的抗干擾技術(shù)，高效完成了雅萬(wàn)高鐵運營(yíng)測量任務(wù)，為雅萬(wàn)高鐵區域沉降監測、災害預警及應急管理提供精準時(shí)空信息支撐，讓雅萬(wàn)高鐵的運營(yíng)安全穩穩躍上新臺階。

　　“從中國到世界，自主創(chuàng )新就是底氣。與其他品牌相比，我們的系統自主可控可調試，這就是我們的優(yōu)勢?！睆堅讫堊院赖卣f(shuō)。

　　領(lǐng)航：技術(shù)與人才共同成長(cháng)

　　“新興技術(shù)從哪里突破，行業(yè)應用就向哪里發(fā)展?！睆堅讫埡退膱F隊從不拘泥于現有的成績(jì)，不單單滿(mǎn)足于產(chǎn)品落地、應用實(shí)踐這張答卷，更向布局未來(lái)、引領(lǐng)行業(yè)的高峰發(fā)起沖擊。

　　2024年，張云龍牽頭籌建iGMAS（國際GNSS監測評估系統）鐵路北斗創(chuàng )新應用中心?！癷GMAS是我國第一個(gè)在聯(lián)合國框架下發(fā)起并主導的科學(xué)工程，依托其中軌道、鐘差、電離層等前沿技術(shù)，我們能夠持續攻關(guān)北斗/低軌星座統一時(shí)空基準等前沿核心理論方法，提升北斗模型精度與產(chǎn)品性能，為鐵路行業(yè)北斗創(chuàng )新應用提供關(guān)鍵支撐?！彼f(shuō)。

　　如今，張云龍正帶領(lǐng)團隊著(zhù)手于低軌衛星星座增強技術(shù)研究、亞米級智能隧道內定位技術(shù)研發(fā)、“北斗+機器視覺(jué)”融合監測創(chuàng )新等前沿研究方向，在前沿技術(shù)上發(fā)展，在行業(yè)應用上突破。

　　一花獨放不是春，百花齊放春滿(mǎn)園。

　　在向前沿技術(shù)進(jìn)發(fā)的同時(shí)，張云龍不忘關(guān)注團隊中每位成員的成長(cháng)?！八麜?huì )記錄下我們團隊中每個(gè)人的科研難點(diǎn)。張工辦公室的大門(mén)永遠向大家敞開(kāi)，有問(wèn)題找張工，他準在?！眻F隊成員胡錦民笑著(zhù)說(shuō)。

　　日復一日的學(xué)習鉆研、科研攻關(guān)，讓張云龍的團隊成長(cháng)為中國鐵設有名的“不畏難、打硬仗”的科研隊伍。7年時(shí)間里，張云龍帶領(lǐng)團隊突破北斗在鐵路領(lǐng)域的5項關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出3大類(lèi)智能測量監測裝備、發(fā)明專(zhuān)利20項、獲省部級科技進(jìn)步獎項8項……近年來(lái)，他也迎來(lái)了自己的收獲期，新時(shí)代青年先鋒獎、全國青年崗位能手、詹天佑鐵道科學(xué)技術(shù)獎青年獎……

　　“榮譽(yù)是過(guò)去的注腳，創(chuàng )新才是永恒的主題?！闭驹趯?shí)驗室的大屏幕前，張云龍的語(yǔ)氣平靜而堅定，“國家的需要在哪里，我們的創(chuàng )新就在哪里；行業(yè)的痛點(diǎn)在哪里，我們的攻堅就在哪里。這就是中國工程師的初心?！?/div>