2公里射頻鎖定，36米遙感精標(biāo)，3分鐘星上解算……“星眸載荷”是我國(guó)首個(gè)基于天基計(jì)算的北斗導(dǎo)航地面輻射源在軌定位裝置，由南京航空航天大學(xué)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)。在近日落幕的第二十屆中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽（研電賽）全國(guó)總決賽上，南航憑借該項(xiàng)目獲得一等獎(jiǎng)，并一舉斬獲“研電之星”（全國(guó)僅三項(xiàng)），實(shí)現(xiàn)南航在該項(xiàng)賽事上的歷史性突破。

2024年11月15日，“星眸載荷”搭載天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船刺破蒼穹，它通過(guò)地面輻射源信號(hào)采集、光學(xué)遙感圖像拍攝及進(jìn)行天基計(jì)算，實(shí)現(xiàn)地面輻射源的在軌識(shí)別和定位。想搭天舟八號(hào)上天的載荷這么多，為什么南航的“星眸載荷”能夠脫穎而出？“硬實(shí)力”是關(guān)鍵。南航載荷團(tuán)隊(duì)敏銳捕捉到干擾源監(jiān)測(cè)這一國(guó)家戰(zhàn)略需求，提出研制“基于天基計(jì)算的地面輻射源在軌定位試驗(yàn)載荷——星眸載荷”。其創(chuàng)新性設(shè)想經(jīng)過(guò)專家評(píng)審，從全國(guó)40余個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出，成為這趟太空旅程僅有的4個(gè)項(xiàng)目之一。

團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師、南航電子信息工程學(xué)院宋曉勤老師介紹，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)地面干擾源“看得遠(yuǎn)、定得準(zhǔn)、算得快”，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出“三合一神探”，將“射頻追蹤”“圖像匹配”和“天基計(jì)算”三大功能集成一體。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)“微目標(biāo)慧眼”，運(yùn)用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的在軌小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)，賦予載荷一雙能智能辨識(shí)星圖的“慧眼”，讓其實(shí)現(xiàn)在軌遙感圖像匹配定位。團(tuán)隊(duì)還在載荷中首次部署了基于國(guó)產(chǎn)龍芯處理器的云系統(tǒng)，以每秒1千億次運(yùn)算，讓載荷擁有了“超級(jí)大腦”。

除了“硬實(shí)力”，“苦功夫”也必不可少。從項(xiàng)目獲批到搭載發(fā)射，留給團(tuán)隊(duì)的時(shí)間只有短短一年半。載荷研制從零起步，四處奔波、克服重重困難成為研制之旅中的常態(tài)。從組裝到發(fā)射，前前后后有數(shù)百個(gè)參數(shù)需要測(cè)試驗(yàn)證，有的還需要特殊的試驗(yàn)設(shè)備，如何在短時(shí)間內(nèi)完成大量測(cè)試任務(wù)，成為團(tuán)隊(duì)頭疼的事情。那就只能用空間換時(shí)間！團(tuán)隊(duì)成員先后輾轉(zhuǎn)南京、北京、海南、濟(jì)寧、西安5地開(kāi)展聯(lián)調(diào)聯(lián)試及環(huán)境試驗(yàn)。

初步完成載荷研制后，他們利用無(wú)人機(jī)搭載載荷進(jìn)行了首次飛行定位試驗(yàn)。當(dāng)團(tuán)隊(duì)滿懷期望地導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)定位沒(méi)有成功?！爱?dāng)時(shí)我們已經(jīng)努力了一年多，結(jié)果沒(méi)有達(dá)到預(yù)期，大家情緒一落千丈?！眻F(tuán)隊(duì)成員、南航電子信息工程學(xué)院研二學(xué)生葉睿政回憶，正當(dāng)大家急得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)的時(shí)候，衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項(xiàng)總體專家李廣俠教授安慰道“失誤并不可怕，可怕的是沒(méi)有找到它的原因”。在李廣俠教授的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)從頭到尾一步步排查問(wèn)題所在，并組織多次飛行試驗(yàn)和專題分析會(huì)議?！按蠹也幻卟恍荩蟾呕藘扇斓臅r(shí)間，最終發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境的開(kāi)放性，導(dǎo)致用于定位的測(cè)量數(shù)據(jù)偶爾會(huì)出現(xiàn)異常值，直接影響了定位算法的收斂。在剔除異常值后，定位試驗(yàn)終于取得成功?！比~睿政說(shuō)。

超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”的侵襲也是載荷研制期間“九九八十一難”中的“一難”?！叭ツ?月在海南文昌發(fā)射場(chǎng)測(cè)試時(shí)，我們?cè)庥隽恕︳伞?jí)臺(tái)風(fēng)，大片樹(shù)木被刮倒，窗戶玻璃被打碎，租來(lái)的汽車也被砸得完全報(bào)廢。”南航電子信息工程學(xué)院程劍老師告訴記者，為了保質(zhì)保量完成調(diào)試任務(wù)，在臺(tái)風(fēng)離開(kāi)的第二天，大家就頂著40℃的高溫，徒步10公里往返住地與試驗(yàn)場(chǎng)地。這樣的路程，他們整整走了10天。這10天里，酒店不僅沒(méi)有可供洗澡的水源，甚至連基礎(chǔ)的供電和照明也沒(méi)有。他們頂著滿頭大汗在“熱與黑”中完成每天的工作日志撰寫。盡管如此，團(tuán)隊(duì)成員最終克服重重困難，按時(shí)完成了發(fā)射場(chǎng)測(cè)試任務(wù)，確?！靶琼d荷”處于最佳狀態(tài)。

目前，“星眸載荷”在軌完成監(jiān)測(cè)任務(wù)的同時(shí)，也傳回大量寶貴數(shù)據(jù)，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。據(jù)介紹，從“60后”到“00后”，“星眸載荷”團(tuán)隊(duì)涵蓋本碩博，是一支老中青結(jié)合的隊(duì)伍。李廣俠教授擔(dān)任總指揮，在“星眸載荷”隨天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)中發(fā)揮了核心領(lǐng)導(dǎo)作用；載荷總設(shè)計(jì)師程劍教授以身作則，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服重重困難；作為團(tuán)隊(duì)中唯一的女教師，宋曉勤老師總能以溫柔而堅(jiān)定的聲音，安撫大家緊繃的神經(jīng)；“00后”思維敏銳，李楠、焦柯源和葉睿政充分發(fā)揮勇于創(chuàng)新的精神，為項(xiàng)目注入青春力量。