美国导航学会(ION)在2025年2月把年度“Per Enge早期成就奖”给了中国科学家杨溶,她拿到这个奖项真是不容易,全球一年才一个人有这待遇呢。杨溶的研究方向是定位、导航与授时(PNT),她在这个领域贡献很大。说起导航,大家可能觉得就是手机上用的那个GPS或者北斗,其实就是卫星把信号从太空发下来,地面的接收器算一算时间就知道自己在哪儿了。不过这条路也不是那么好走,杨溶遇到了两个大麻烦:电离层闪烁和城市多径效应。电离层离地面大概80到600公里,太阳把它照得支离破碎,成了带电的粒子。太阳活动厉害的时候,电离层就会有不均匀的“气泡”,卫星信号穿过的时候就像光线穿过晃动的水面一样抖动,导致定位不准或者信号丢了。2025年3月香港那边就监测到了强烈闪烁,广州有个无人机彩排团队也因为这个遇到定位抖动问题,幸亏提前有了预警才没出事。还有一个就是城市里的高楼太多,信号被反射回来,导航设备分不清哪个是真信号哪个是回声,无人机就容易跑偏路线,这在低空飞行的时候特别危险。杨溶研究的核心就是把这两个问题给解决了。她搞了个时空频耦合信号处理框架,建立了统一的理论模型。说白了就是让导航设备在极端环境下还能看得清、听得准。她团队开发的GPS/北斗导航服务监测系统已经在上海浦东国际机场用上了,实时监测电离层活动和信号情况,保证飞机安全降落。咱们坐飞机平稳落地或者看无人机表演的时候都离不开这些技术的保障。现在中国也在努力建设“天地一体”的保障网络:地基增强系统(GBAS)让高原机场的精度提高到了厘米级;空间天气预警网络也能提前告诉咱们电离层要闹情绪了。以后低空经济发展起来后,对导航的要求会更高。杨溶把研究成果应用到了无人机和电动垂直起降飞行器上,希望能打造出更安全的新一代导航方案。从拿国际大奖到实际应用,中国科学家们通过扎实的研究为全球导航技术发展做贡献呢。