西电图像传输与处理研究所

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十年如一日,面向国家重大需求开展研究

发布日期:2018-03-27

西电长江学者李云松:十年如一日,面向国家重大需求开展研究
2016-5-22
4月22日,教育部正式公布了2015年度“长江学者奖励计划”入选名单,西安电子科技大学共有5人入选,入选人数位居全国第23名。其中通信工程学院李云松教授和电子工程学院刘宏伟教授当选“长江学者”特聘教授;加拿大多伦多大学李葆春教授由西电申报当选“长江学者”讲座教授;电子工程学院杜兰教授和网络与信息安全学院陈晓峰教授当选“长江学者”青年学者。至此,我校共有“长江学者奖励计划”入选者21名。长江学者是怎样炼成的呢?接下来,让我们一同走近西电长江学者之一,通院的李云松教授,探寻那条通往学术高峰的神秘路径。

如云之淡泊包容,如松之坚定正直。在长江学者特聘教授李云松身上,两种特质很好地融合在一起。

 
自1999年从事星载图像、视频压缩编码的研究以来,李云松在该领域先后主持并完成了多项科研项目,解决了我国现阶段卫星图像数据传输和存储的瓶颈问题——相关研究成果,已经成功应用于“嫦娥”系列卫星等多个重大工程中。

01 面向深空 与探月工程结下不解之缘
扎根图像编码研究领域17年,李云松的工作就是要在深空资源受限和空间环境恶劣的情况下,满足大压缩比下对恢复图像的高质量和高可靠要求。这一方面要研究算法、进行优化,另一方面还要设计并研制出能将这些算法高可靠实现的星载高速硬件系统。
中国的月球探测工程的“绕、落、回”三大步,均凝结着李云松及其团队的智慧与付出:
2004年,李云松所在团队受托,正式开始“嫦娥一号”实时干涉多光谱图像压缩系统的研制工作,2007年随着嫦娥一号成功发射并传回清晰图像,我国第一个在深空探测通信系统中应用的高性能图像压缩系统随之在西电诞生。
2010年,“嫦娥二号”发射升空。李云松团队在国际深空探测领域首次研制了压缩比在线可调、码率精确可控的高可靠实时立体图像压缩硬件系统,确保了“嫦娥二号”在6个月时间内获得高分辨率全月面立体图像这一重大科学任务的顺利完成。该项成果也获得2012年度国家科技进步二等奖,李云松为第一完成人。
凭借着“绕”阶段两颗星任务的顺利完成,以及团队在算法方面的研究优势,李云松团队又参与了“落”阶段第一颗星“嫦娥三号”的工程之中。
为了能够获取高分辨率月球表面地形地貌图像,并首次向全国人民展现月球车上鲜艳夺目的五星红旗亮相月球的振奋场面,李云松团队必须同时将高分辨率月球表面静止图像和月球车活动图像经过高效压缩后传回地面。
针对这一难题,李云松及其团队提出一种新的静止活动图像一体化编码算法,并提出了优化的并行硬件架构,最终在单片300万门的FPGA上实现了静止活动图像一体化图像压缩系统,成功应用于“嫦娥三号”卫星。
中国探月工程副总设计师孙辉先研究员这样评价说:“该成果对圆满完成巡视器与着陆器两器互拍这项标志着嫦娥三号圆满成功的任务发挥了重要作用,做出了重要贡献”。据介绍,这一成果后续还将应用于“回”阶段的“嫦娥五号”卫星。

02 科研经历 细节细微处体现航天标准
回忆起科研经历,李云松坦言,印象最深的是定位细微处的小问题。航天标准要求很高,责任也很重大,再细微的隐患也必须尽快排除。
李云松举了一个例子:在“嫦娥三号”的联试中,出现了一些图像方面的问题,为了解决这个问题,李云松带领着团队成员雷杰、刘凯,守在北京中科院空间中心调试大厅整整一周。“一天24小时都在观测,几个人轮换着盯着看,最终发现这个错误是系统在灯光比较昏暗的照射条件下出现的特殊情况,错误可以重现了,通过深入分析,我们很快就进行了错误定位并圆满解决了问题。”
我国探月工程十多年的奋斗历程,也是李云松及其团队的奋斗写照。“这些年任务基本没有间断过,团队成员主动牺牲休息时间,一直都比较辛苦。”功夫不负有心人,通过全心的投入,2013年12月15日,在西昌卫星发射中心,李云松与地面应用总设计师李春来等人,一同见证了我国第一张高清月面图像和第一组月球车在月面缓缓行进的视频。
“看到图像的瞬间,心情终于比较放松了。”当月球车上鲜艳的五星红旗出现在画面中,这位航天领域的“老江湖”依旧难掩内心的兴奋和自豪之情。

03和谐包容 传帮带助力团队成长
重视传承包容和谐,是李云松团队的两大特点。
“我的导师吴成柯教授十分重视团队的传承。大力支持年轻人的发展,已成团队的共识。”
“航天领域依靠的主要还是团队的力量,我们不断面临新的挑战,有对以往程序的优化,但更多时候都是面向新条件、新要求的不断尝试。这种尝试需要整个团队齐心协力。”
“包容,也是团队建设的法宝。内部协作过程中出现问题如何处理呢?勇于承担责任,首先自己找问题,再协助别人找问题。是我们团队的一贯作风。”秉承着这样的理念,李云松团队的工作作风得到了航天系统多个合作伙伴的认可。
“一个人的进步离不开老一辈的提携和指导,也离不开团队的支持。如果你各方面的关系处理好,又能把自己的事情做好,取得比较令人满意的成果并不是什么难事。”李云松总结说。

04瞄准需求 创新能力培养要注重问题意识
2012年,李云松团队获得国家科技进步二等奖;2013年,李云松团队入选陕西省重点科技创新团队;2015年,李云松当选“长江学者”特聘教授。与国家需求和实际应用紧密结合,正是李云松及其团队不断进行创新的重要前提和最终目标。
“我们一直比较重视应用。吴老师常说,科研工作一定要重视在国民经济和国防建设中发挥作用,一直重视把理论和实际应用相结合。”无论是团队成员选择还是在团队建设方面,李云松都强调以需求为牵引,解决应用中的关键技术问题。
“从创新这个角度来说,理论创新的要求很高,需要很好的理论基础和数学功底,要取得大的创新非常困难。我们团队主要是在应用基础研究方面进行创新。”
“在科技创新过程中,找准自己擅长的位置非常必要。我们是国内高校最早一批投入FPGA、DSP等新的硬件平台的开发工作的,我们所实现的硬件平台为完成国家重大工程打下了很好的基础。”
忙碌的科研生活之外,读书是李云松消遣和调节身心的主要方式,“古典哲学、小说都看一些,从《易经》《道德经》《庄子》等书籍中得到一些思维方式的启发。”
“面向国家需求,坚持做好一件事,科研就是如此,没有什么秘诀。”谈起诸多成就,李云松谦逊地说。寥寥数语,浓缩的是李云松和他的团队十余年如一日,始终面向国家重大工程开展研究的艰辛和付出。
 

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