南航“星眸载荷”一举斩获“研电之星”

□南京日报/紫金山新闻记者何洁

2公里射频锁定，36米遥感精标，3分钟星上解算……“星眸载荷”是我国首个基于天基计算的北斗导航地面辐射源在轨定位装置，由南京航空航天大学团队自主研发。在近日落幕的第二十届中国研究生电子设计竞赛（研电赛）全国总决赛上，南航凭借该项目获得一等奖，并一举斩获“研电之星”（全国仅三项），实现南航在该项赛事上的历史性突破。

2024年11月15日，“星眸载荷”搭载天舟八号货运飞船刺破苍穹，它通过地面辐射源信号采集、光学遥感图像拍摄及进行天基计算，实现地面辐射源的在轨识别和定位。想搭天舟八号上天的载荷这么多，为什么南航的“星眸载荷”能够脱颖而出？“硬实力”是关键。南航载荷团队敏锐捕捉到干扰源监测这一国家战略需求，提出研制“基于天基计算的地面辐射源在轨定位试验载荷——星眸载荷”。其创新性设想经过专家评审，从全国40余个项目中脱颖而出，成为这趟太空旅程仅有的4个项目之一。

团队指导老师、南航电子信息工程学院宋晓勤老师介绍，为了实现对地面干扰源“看得远、定得准、算得快”，团队设计出“三合一神探”，将“射频追踪”“图像匹配”和“天基计算”三大功能集成一体。团队创新设计“微目标慧眼”，运用基于机器学习的在轨小目标检测技术，赋予载荷一双能智能辨识星图的“慧眼”，让其实现在轨遥感图像匹配定位。团队还在载荷中首次部署了基于国产龙芯处理器的云系统，以每秒1千亿次运算，让载荷拥有了“超级大脑”。

除了“硬实力”，“苦功夫”也必不可少。从项目获批到搭载发射，留给团队的时间只有短短一年半。载荷研制从零起步，四处奔波、克服重重困难成为研制之旅中的常态。从组装到发射，前前后后有数百个参数需要测试验证，有的还需要特殊的试验设备，如何在短时间内完成大量测试任务，成为团队头疼的事情。那就只能用空间换时间！团队成员先后辗转南京、北京、海南、济宁、西安5地开展联调联试及环境试验。

初步完成载荷研制后，他们利用无人机搭载载荷进行了首次飞行定位试验。当团队满怀期望地导出数据时，却发现定位没有成功。“当时我们已经努力了一年多，结果没有达到预期，大家情绪一落千丈。”团队成员、南航电子信息工程学院研二学生叶睿政回忆，正当大家急得团团转的时候，卫星导航重大专项总体专家李广侠教授安慰道“失误并不可怕，可怕的是没有找到它的原因”。在李广侠教授的带领下，团队从头到尾一步步排查问题所在，并组织多次飞行试验和专题分析会议。“大家不眠不休，大概花了两三天的时间，最终发现由于环境的开放性，导致用于定位的测量数据偶尔会出现异常值，直接影响了定位算法的收敛。在剔除异常值后，定位试验终于取得成功。”叶睿政说。

超强台风“摩羯”的侵袭也是载荷研制期间“九九八十一难”中的“一难”。“去年9月在海南文昌发射场测试时，我们遭遇了‘摩羯’超级台风，大片树木被刮倒，窗户玻璃被打碎，租来的汽车也被砸得完全报废。”南航电子信息工程学院程剑老师告诉记者，为了保质保量完成调试任务，在台风离开的第二天，大家就顶着40℃的高温，徒步10公里往返住地与试验场地。这样的路程，他们整整走了10天。这10天里，酒店不仅没有可供洗澡的水源，甚至连基础的供电和照明也没有。他们顶着满头大汗在“热与黑”中完成每天的工作日志撰写。尽管如此，团队成员最终克服重重困难，按时完成了发射场测试任务，确保“星眸载荷”处于最佳状态。

目前，“星眸载荷”在轨完成监测任务的同时，也传回大量宝贵数据，达到预期目标。据介绍，从“60后”到“00后”，“星眸载荷”团队涵盖本硕博，是一支老中青结合的队伍。李广侠教授担任总指挥，在“星眸载荷”随天舟八号货运飞船发射任务中发挥了核心领导作用；载荷总设计师程剑教授以身作则，带领团队克服重重困难；作为团队中唯一的女教师，宋晓勤老师总能以温柔而坚定的声音，安抚大家紧绷的神经；“00后”思维敏锐，李楠、焦