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”是我國首個基于天基計算的北斗導(dǎo)航地面輻射源在軌定位裝置，由南京航空航天大學(xué)團隊自主研發(fā)。在近日落幕的第二十屆中國研究生電子設(shè)計競賽（研電賽）全國總決賽上，南航憑借該項目獲得一等獎，并一舉斬獲“研電之星”（全國僅三項），實現(xiàn)南航在該項賽事上的歷史性突破。

2024年11月15日，“星眸載荷”搭載天舟八號貨運飛船刺破蒼穹，它通過地面輻射源信號采集、光學(xué)遙感圖像拍攝及進行天基計算，實現(xiàn)地面輻射源的在軌識別和定位。想搭天舟八號上天的載荷這么多，為什么南航的“星眸載荷”能夠脫穎而出？“硬實力”是關(guān)鍵。南航載荷團隊敏銳捕捉到干擾源監(jiān)測這一國家戰(zhàn)略需求，提出研制“基于天基計算的地面輻射源在軌定位試驗載荷——星眸載荷”。其創(chuàng)新性設(shè)想經(jīng)過專家評審，從全國40余個項目中脫穎而出，成為這趟太空旅程僅有的4個項目之一。

團隊指導(dǎo)老師、南航電子信息工程學(xué)院宋曉勤老師介紹，為了實現(xiàn)對地面干擾源“看得遠、定得準(zhǔn)、算得快”，團隊設(shè)計出“三合一神探”，將“射頻追蹤”“圖像匹配”和“天基計算”三大功能集成一體。團隊創(chuàng)新設(shè)計“微目標(biāo)慧眼”，運用基于機器學(xué)習(xí)的在軌小目標(biāo)檢測技術(shù)，賦予載荷一雙能智能辨識星圖的“慧眼”，讓其實現(xiàn)在軌遙感圖像匹配定位。團隊還在載荷中首次部署了基于國產(chǎn)龍芯處理器的云系統(tǒng)，以每秒1千億次運算，讓載荷擁有了“超級大腦”。

除了“硬實力”，“苦功夫”也必不可少。從項目獲批到搭載發(fā)射，留給團隊的時間只有短短一年半。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)百個參數(shù)需要測試驗證，有的還需要特殊的試驗設(shè)備，如何在短時間內(nèi)完成大量測試任務(wù)，成為團隊頭疼的事情。那就只能用空間換時間！團隊成員先后輾轉(zhuǎn)南京、北京、海南、濟寧、西安5地開展聯(lián)調(diào)聯(lián)試及環(huán)境試驗。

初步完成載荷研制后，他們利用無人機搭載載荷進行了首次飛行定位試驗。當(dāng)團隊滿懷期望地導(dǎo)出數(shù)據(jù)時，卻發(fā)現(xiàn)定位沒有成功?！爱?dāng)時我們已經(jīng)努力了一年多，結(jié)果沒有達到預(yù)期，大家情緒一落千丈?！眻F隊成員、南航電子信息工程學(xué)院研二學(xué)生葉睿政回憶，正當(dāng)大家急得團團轉(zhuǎn)的時候，衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項總體專家李廣俠教授安慰道“失誤并不可怕，可怕的是沒有找到它的原因”。在李廣俠教授的帶領(lǐng)下，團隊從頭到尾一步步排查問題所在，并組織多次飛行試驗和專題分析會議。“大家不眠不休，大概花了兩三天的時間，最終發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境的開放性，導(dǎo)致用于定位的測量數(shù)據(jù)偶爾會出現(xiàn)異常值，直接影響了定位算法的收斂。在剔除異常值后，定位試驗終于取得成功?！比~睿政說。

超強臺風(fēng)“摩羯”的侵襲也是載荷研制期間“九九八十一難”中的“一難”。“去年9月在海南文昌發(fā)射場測試時，我們遭遇了‘摩羯’超級臺風(fēng)，大片樹木被刮倒，窗戶玻璃被打碎，租來的汽車也被砸得完全報廢。”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)，在臺風(fēng)離開的第二天，大家就頂著40℃的高溫，徒步10公里往返住地與試驗場地。這樣的路程，他們整整走了10天。這10天里，酒店不僅沒有可供洗澡的水源，甚至連基礎(chǔ)的供電和照明也沒有。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，團隊成員最終克服重重困難，按時完成了發(fā)射場測試任務(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)測任務(wù)的同時，也傳回大量寶貴數(shù)據(jù)，達到預(yù)期目標(biāo)。據(jù)介紹，從“60后”到“00后”，“星眸載荷”團隊涵蓋本碩博，是一支老中青結(jié)合的隊伍。李廣俠教授擔(dān)任總指揮，在“星眸載荷”隨天舟八號貨運飛船發(fā)射任務(wù)中發(fā)揮了核心領(lǐng)導(dǎo)作用；載荷總設(shè)計師程劍教授以身作則，帶領(lǐng)團隊克服重重困難；作為團隊中唯一的女教師，宋曉勤老師總能以溫柔而堅定的聲音，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，為項目注入青春力量。