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我是教師
始終面向國家重大工程開展研究——記特聘教授通信工程學(xué)院李云松


如云之淡泊包容,如松之堅定正直。名如其人,在教授李云松身上,兩種特質(zhì)很好地融合在一起——與面向深空的高大上研究不同,李云松給人的感覺腳踏實地、十分接地氣。

自1999年從事星載圖像、視頻壓縮編碼的研究以來,李云松在該領(lǐng)域先后主持并完成了多項科研項目,深入研究了各類衛(wèi)星遙感圖像的成像特性、高效壓縮編碼方法,以及高速星載硬件系統(tǒng)實現(xiàn)方法,解決了我國現(xiàn)階段衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)傳輸和存儲的瓶頸問題。

李云松的相關(guān)研究成果,已經(jīng)成功應(yīng)用于“嫦娥”系列衛(wèi)星等多個重大工程中,創(chuàng)造了較大的社會和經(jīng)濟效益?!懊嫦驀倚枨?,堅持做好一件事,科研就是如此,沒有什么秘訣?!闭f起科研上的成就,李云松顯得十分謙虛。

面向深空 與探月工程結(jié)下不解之緣

自從讀博階段跟隨導(dǎo)師吳成柯進入航天領(lǐng)域,李云松已在這一領(lǐng)域干了17年。“簡單地說,我們的工作是在衛(wèi)星上實現(xiàn)圖像壓縮,就是要在深空資源受限和空間環(huán)境惡劣的情況下,滿足在大壓縮比下對恢復(fù)圖像的高質(zhì)量和高可靠要求。具體工作,一部分要研究算法、進行優(yōu)化,另一部分就是要設(shè)計并研制出能將這些算法高可靠實現(xiàn)的星載高速硬件系統(tǒng)。

2020年前,中國的月球探測工程分為“繞、落、回”三大步,這其中均凝結(jié)著李云松及其團隊的智慧與付出——

2004年,李云松所在團隊受托,正式開始“嫦娥一號”實時干涉多光譜圖像壓縮系統(tǒng)的研制工作,2007年隨著嫦娥一號成功發(fā)射并傳回清晰圖像,我國第一個在深空探測通信系統(tǒng)中應(yīng)用的高性能圖像壓縮系統(tǒng)隨之在西電誕生。

2010年,“嫦娥二號”發(fā)射升空。李云松團隊在國際深空探測領(lǐng)域首次研制了壓縮比在線可調(diào)、碼率精確可控的高可靠實時立體圖像壓縮硬件系統(tǒng),確保了“嫦娥二號”在6個月時間內(nèi)獲得高分辨率全月面立體圖像這一重大科學(xué)任務(wù)的順利完成。該項成果也獲得2012年度國家科技進步二等獎,李云松為第一完成人。

憑借著“繞”階段兩顆星任務(wù)的順利完成,以及團隊在算法方面的研究優(yōu)勢,李云松團隊又參與了“落”階段第一顆星“嫦娥三號”的工程之中。

為了能夠獲取高分辨率月球表面地形地貌圖像,并首次向全國人民展現(xiàn)月球車上鮮艷奪目的五星紅旗亮相月球的振奮場面,李云松團隊必須同時將高分辨率月球表面靜止圖像和月球車活動圖像經(jīng)過高效壓縮后傳回地面?!拔覀儽敬喂ぷ髋c以前最大的區(qū)別在于,原先壓縮都是只對靜止圖像進行壓縮,但這次需要在相同硬件資源下同時實現(xiàn)靜止圖像和活動視頻的實時壓縮,我們面臨的挑戰(zhàn)更大了?!?/p>

針對這一難題,李云松及其團隊提出一種新的靜止活動圖像一體化編碼算法,并提出了優(yōu)化的并行硬件架構(gòu),最終在單片300萬門的FPGA上實現(xiàn)了靜止活動圖像一體化圖像壓縮系統(tǒng),成功應(yīng)用于“嫦娥三號”衛(wèi)星。

中國探月工程副總設(shè)計師孫輝先研究員這樣評價說:“該成果對圓滿完成巡視器與著陸器兩器互拍這項標志著嫦娥三號圓滿成功的任務(wù)發(fā)揮了重要作用,做出了重要貢獻”。據(jù)介紹,這一成果后續(xù)還將應(yīng)用于“回”階段的“嫦娥五號”衛(wèi)星。

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