在武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室，有一位跨學科研究的青年學者，他積極參加國內外大大小小的學術交流活動，從與不同學術背景的專家學者交流互動中獲取科研的靈感。他就是陳亮，2017年以前曾是芬蘭大地測量研究所的高級研究員，是芬蘭激光雷達國家優秀創新中心的科研骨幹。如今，在國家青年千人計劃的引進下，他成為了武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室的一名教授、博士生導師，專攻室內外無縫定位與導航領域研究。
在武大，陳亮是個有名的“閒不住教授”，他總會在科研和教學之外抽時間奔波於各個城市間，參加各式各樣的學術交流會議。對陳亮來說，一千個讀者就有一千個哈姆雷特，一千個科學家就能碰撞出不止一千種火花。
從芬蘭到祖國
陳亮並非測繪專業出身，博士期間一直從事電子信息研究，畢業後他來到芬蘭坦佩雷理工大學，與諾基亞手機導航部門合作從事導航定位算法研發，這才開始了與室內導航定位研究的不解之緣。2011年，他加入芬蘭大地所陳銳志教授領導的導航定位部門，開始專注於室內導航定位研究。
陳亮介紹道：“室內定位是一個跨學科、多元化的研究領域。由於涉及的問題非常複雜，因此需要許多不同研究背景的專家學者參與。”從事傳統測繪、計算機、遙感、信號處理等不同背景的學者聚集在一起，共同解決室內定位的相關問題。“將信號處理的理論和方法與導航定位結合起來，應用在室內定位上，來解決室內定位中‘卡脖子’的難題，這是我的目標。”陳亮介紹說。
在芬蘭的7年裡，陳亮朝著自己設定的目標一步步前進，他主持和參與了歐盟框架、芬蘭科學院等資助的10餘個科研項目，成果獲得美國導航年會、歐洲導航年會、歐盟工業聯盟委員會項目峰會等頒發的獎項，並受到英國、法國、意大利等多所導航領域知名大學課題組客座研究的邀請。
直到2017年，我國實行國家青年千人計劃，吸引了一大批海外優秀青年人才回國獻身科研事業，陳亮成為了他們中的一員。“是陳銳志教授的信任、武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室的大力支持，促使我做出了回國的決定。陳銳志老師在導航定位上有很好的前沿洞察力，而整個重點實驗室有一種開放、包容、鼓勵創新的氛圍。”回國加入重點實驗室，對於陳亮來說是一件十分開心的事情，他決定利用自己一直以來的經驗積累，為國內室內導航定位科研攻關做些實事兒。
從交流到思考
晚上8時的重點實驗室四樓休閒廳裡坐滿了學生，陳亮將在這裡舉辦一場學術報告。在這場更像是與學生進行“一對一”交流的講座上，陳亮重點介紹了利用無線機會信號在高精度室內定位方面的研究和工作進展。
“如今每一個擁有智能手機的普通用戶出門都已經離不開手機地圖導航軟件，而室外的地圖導航軟件大多以GPS或者北斗進行導航定位。想象一下，當你身處無法使用衛星導航信號的室內時，又該如何獲得導航和定位服務?當你身處人山人海的商場或者人來人往的醫院等公共場所時，你如何能夠準確獲知自己所在的位置及想要去往的目的地信息?這些問題正是室內定位技術需要解決的。”陳亮用生動的演繹開始了他的報告。
“如何在複雜的室內環境下實現高精度、低成本的定位?”“怎樣利用無線信號、藍牙、地磁等多種信號源進行實時高精度室內定位?”來自不同專業領域的學生們提出了一個個犀利的問題，這讓陳亮陷入深深的思考中。
“有效利用無線信號、藍牙、電磁信號等常見的信號源，能夠使室內定位誤差降低到1米以內。”陳亮如是說。為了得到更詳細的信息，陳亮一直致力於如何將信號分析迴歸到更底層、通過處理原始的物理層信號獲取更多定位信息的探索。“舉例來說，如果我們從武漢大學的辦公室走出來，再在室外走一段，然後坐地鐵來到另一個辦公室。通過這個系統，即使你是在地鐵站中行走，你的每一步都能被準確地描述出來。” 陳亮描繪道，“但在這個過程中，自然會碰到諸多難題，例如無線導航的多路徑導致了信號在室內受到嚴重的遮擋，截至目前都沒有找到普適有效的解決方法。然而，在我看來，問題恰恰是推進科學前進的方向。”
在陳亮眼中，學術交叉領域更能夠出成果。“在芬蘭時，我曾在廣播電視信號如何定位研究上遇到了科研瓶頸。在歐洲，很少有人會將廣播電視信號使用在導航定位上，一般都是使用通信信號。但我並沒有氣餒，而是去到英國、法國、意大利和西班牙等國家調研，我發現這些國家在信號處理上各有側重，有的偏向於通信信號，有的側重傳統的導航信號、GNSS等。通過與各國實驗室的科研人員們進行交流、探討，我終於解決了自己的那個科研難題。”這段經歷使陳亮明白了在學術上與不同背景的專家學者交流是一件難能可貴的事情。
從科研到教學
如何成為一個有所作為的青年科技工作者，在陳亮看來，一是要在科研上結合國家的重大需求，二是要重視教師的本職工作，認真講課，悉心培養學生。在教師身份上，陳亮給自己定的標準非常簡單，那就是要做到受學生歡迎。
今年，他開設了來到武漢大學後的第一門課程——導航定位中的無線定位原理與應用。作為一門純英文講授課程，如何能讓學生聽得懂、有興趣，陳亮下了一番苦功。他苦苦思索：如何將大量的實驗及公式向學生生動地展示出來?如何鼓勵學生更多地瞭解學科以外的知識?“站在老師的角度上，我也在不停地學習，向更有教學經驗的老師學習。”不久前參加重點實驗室針對青年教師的“星湖講壇”後，陳亮從主講人張良培教授分享的教學經驗中收穫頗豐，從上課、組會再到討論等各個與學生交流的環節中，陳亮有了更多新穎的想法。
“信號是肉眼看不見的，如何把看不見的信號傳播、反射、多路徑干擾向學生直觀地表達出來，這是一件難事。”因此，陳亮在課上會使用大量的圖片、視頻等多媒體教學手段，儘可能多地吸引學生去主動了解。
除了把理論課程講好，如何在課堂內外為學生創造新的學習模式，培養他們的實踐能力，也是陳亮和他所在的研究團隊一直在努力的方向。去年8月，在研究生院的支持下，陳亮參加了陳銳志教授組建的跨學科授課團隊，指導研究生參加美國國家標準與技術研究院舉辦的國際室內定位比賽。通過他與其他導師們的共同努力，學生們順利進入決賽，並從來自世界各地高校的170支參賽團隊中成功突圍，取得了第一名的好成績。
“未來的打算還是將研究做得更紮實，在學校裡能夠上好每一堂課。”陳亮說，他始終堅信教學和科研同等重要，無論缺了哪一個，科學研究都將失去平衡。
(中國測繪報2018年7月27日第三版)
來源 中國測繪宣傳中心
王潔
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