专家访谈|武汉大学刘晖教授：为北斗走出去贡献“一点点”
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本期访谈对象：刘晖
武汉大学卫星导航定位技术研究中心教授
武汉大学卫星导航定位技术研究中心教授刘晖是中国第二代卫星导航重大专项“北斗”接收机通用数据国际标准推进工程的负责人。长期与国际标准“打交道”的他有力推动了相关建设，却谦虚地说，自己只是为北斗“走出去”解决了一些“小小事情”。
Q：可以为我们介绍一下制定标准的重要性吗？
A：一方面，国际标准实际上是在某一个区域里的市场准入证。如果没有建立双方认可的标准,就不能在许多海外区域展开活动，这从根本上杜绝了商业机会。另一方面，国际标准使国际贸易有了参照。我们需要国内外统一的标准，无论是对北斗走出去，还是国外的新技术走进来，这都将是一个保证。
Q：您认为国内标准和国际标准有哪些区别？
A：国内的标准制定和国际的标准制定确实不太一样。从迭代速度来说，国内标准的版本一般持续时间是2年，但国际标准不一样，可能半年就出一个版本，迭代非常快，处在不停地更新的状态。从评审角度而言，国内标准行标等的流程是先征求意见，然后预审会、终审会再到最后报批，大概有4个阶段，采用会议评审的方式，每次参加的人都不一样，这样做有一个好处，就是可以听到不同的意见。国际标准则是以公司、机构或国家为单位来组织，注重技术和利益的权衡，很多参加讨论的都是从业一二十年的专家，专业水平很高、队伍很稳定。
Q：在标准制定过程中，您跟国内的厂家打交道很多，您感觉国内厂家有哪些优势？又有哪些不足？
A：先说优势。在国内标准的迭代方面，厂家很积极，愿意给予大力支持，使标准的研发能够紧跟国际标准。不足的话，还是太过于侧重经济利益，技术积淀不足，少有真正能搞通搞透技术细节的。另外，国内做标准的人员变动太快，隔一段时间人就变了。找不到稳定的团队，就没有传承。
在标准技术方面，国内目前还处于跟踪模仿阶段，原创性不多，还存在差距。单纯的模仿，如果知其然不知其所以然，生产的产品和系统就很容易产生这样和那样的兼容性问题，导致服务水平和质量下降。
Q：这些问题怎么解决？
A：个人认为除了用时间来积淀，用几代人的功夫去积累外，别无他法。从2012年到现在，我们用了8、9年时间做到了别人20年时间完成的事，我想再用5年去奋力追赶。我们迟早会追上，有信心能追上。
我在此做个呼吁，希望国内各厂商都多关注国际标准的制定。比如说做一些标准兼容性技术测试，提一些需求。欢迎各位厂商加入国内的通用接收机工作组，也欢迎加入RTCM等国际组织，参与标准制定，提供需求和做出技术贡献。从个人角度来说，更多的厂商来关注国际标准，国内水平才能得到提升。只要有人攀登，还是能够达到顶峰的。
Q：您觉得国际标准制定的从业人员需要具备哪些素质？
A：第一要沉得下心，甘于寂寞和奉献。国际标准的制定流程很复杂，体现出过程正义和公平，任何人都有发言权，需要习惯、熟悉这些流程，包容不同的意见。
第二技术上要能拿得住，不仅要精深还要尽可能的广阔。需要了解国内外的发展，要能找到合适的专业人才，去参与一些技术条款和性能指标的讨论。
第三是外语要好，起码要听得懂，也要了解国际基本规则和方法。出国工作并不是那么轻松，有时一开会就是三四天，讨论的点会越来越广越来越深。
最后一个是学习能力，制定标准的过程就是干到老学到老的过程。
Q：能为我们简要介绍一下您从事标准制定工作的过程吗？
A：大概是2006年或2007年，工信部做差分协议标准，我们参照了RTCM2.4制订了国内的行业标准，这是我第一次参与标准制、修订工作，那时认识了陈倩老师，并与清华过静珺老师合作，她们严谨和实事求是的科学态度令我受益匪浅。
2013年作为北斗国际化的一个任务，在中国卫星导航系统管理办公室的领导和支持下，在国内成立了北斗接收机国际通用数据标准工作组，并以国内企业的身份参加国际海事无线电技术委员会（RTCM），推进北斗加入差分数据标准（RTCM 2.X/3.X）、接收机自主交换格式（RINEX）、位置输出协议（NMEA）以及互联网差分数据标准（Ntrip）等标准，这些标准与接收机和高精度定位服务系统密切相关。到目前，我们在RTCM成立了两个工作组，一个是北斗工作组，还有一个网络RTK工作组，对推动北斗加入上述国际标准起到了重要作用。
从2013年成立到现在，我们完成了RINEX对BDS2/BDS3的支持，NMEA对BDS2/BDS3的支持。差分协议分为两类标准，一类是10402.X，我们称为是版本二，用于低速通信数据链，委员会是准备废弃的；另一个是10403.X，内容非常丰富，几乎涵盖了DGNSS/RTK/NRTK/PPP/AGNSS等各类高精度应用的技术体制。目前我们完成了大部分技术体制对BDS3的支持，目前国际在开发NRTK/PPP/PPP-RTK等技术体制的现代化电文，目标是开发包含BDS2/BDS3/Galileo/QZSS/IRNSS/GPS/GLONASS等在内的全部卫星系统的电文，这个工作预计在随后几年应能完成，届时会有一个比较大的版本更新和变化。
Q：您在制定标准的过程中，遇到的最大的挑战是什么？
A：脑袋太少，要有几个脑袋就好了。有些事情可能不是你的专业，但是也必须要涉及。在实际工作中有可能面临各种精力分配与平衡问题，很多时候，这种付出没有回报。能够面面俱到，协调各个方面的事情，不太容易做到，但还是很有挑战、很有意思的。
Q：您认为的“有意思”体现在哪些方面？
A：一是做成一件事情的成就感。往大里说，能为北斗解决一些小事情，我很开心。我们用三年时间做了几件事，一个北斗NH码的问题。如果NH码逻辑电平搞得不对，就会导致有半周差，导致两个接收机间做基线或做网络RTK求解时固定不了。很早时候某厂家采用的是方案a，其它绝大部分都采用方案b。我们进行讨论和国内论证后，认为方案b是对的，并提交给了委员会，最后让某厂家在三个月时间内发布了新固件，对所有相关技术都进行了升级。国际上能接受我们，这是很不容易的。
第二就是北斗二号的数据期卷(IOD)问题。第一，实时高精度应用时，基准站（网）和流动站所使用的卫星星历必须是同一组。如果用两组星历，差分效果会降低，而且还可能出现很多问题，在自动驾驶等与生命安全相关领域，体现为完好性降低。第二，北斗卫星一个小时更新一次导航电文数据，GPS两个小时更新一次数据，在整小时附近会更新各类导航电文参数，但卫星从哪一帧开始更新这些参数，需要有个明确的说法？我们在北斗的ICD 2.1里用一段话讲清楚了星历参数什么时候更新，整点更新完以后参数怎么使用。那段话是我们花了很长时间跟国际沟通取得的共识。
第三个就是NMEA0183。国内在使用中经常用GGA电文来输出北斗的定位结果，但是GGA电文是只为GPS使用的，如果混用对于后续的使用设备而言，会导致因坐标基准差异导致定位精度下降。这也是我们在国际上进行的一系列工作。
总的来说，我们做的事并不惊天动地，只是一些细枝末节的事，感觉到能对北斗国际化、对国内卫星导航产业、对中国导航厂商起到一点点的推动作用，就足够让人开心了。
Q：其实您在默默无闻中做了一件很了不起的事情。
A：也谈不上，我只是尽力做了我能做的事。对自己也是很好的学习和提升。人活在世上能做一两件留下一点点墨迹的事就已经很不容易。一个人跟标准打交道很长时间，就已经不再是一个工作，也不是一个项目，而是一种情怀吧。
有人问过我这个问题，就是你搞这么累有什么意思？我的回答是北斗是中国的一件大事，能为这件大事贡献一点点，哪怕这一点只是一块石头或者一方砖头，都将是一件幸事。
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