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我是教师
始终面向国家重大工程开展研究——记长江学者特聘教授通信工程学院李云松


如云之淡泊包容,如松之坚定正直。名如其人,在长江学者特聘教授李云松身上,两种特质很好地融合在一起——与面向深空的高大上研究不同,李云松给人的感觉脚踏实地、十分接地气。

自1999年从事星载图像、视频压缩编码的研究以来,李云松在该领域先后主持并完成了多项科研项目,深入研究了各类卫星遥感图像的成像特性、高效压缩编码方法,以及高速星载硬件系统实现方法,解决了我国现阶段卫星图像数据传输和存储的瓶颈问题。

李云松的相关研究成果,已经成功应用于“嫦娥”系列卫星等多个重大工程中,创造了较大的社会和经济效益。“面向国家需求,坚持做好一件事,科研就是如此,没有什么秘诀。”说起科研上的成就,李云松显得十分谦虚。

面向深空 与探月工程结下不解之缘

自从读博阶段跟随导师吴成柯进入航天领域,李云松已在这一领域干了17年。“简单地说,我们的工作是在卫星上实现图像压缩,就是要在深空资源受限和空间环境恶劣的情况下,满足在大压缩比下对恢复图像的高质量和高可靠要求。具体工作,一部分要研究算法、进行优化,另一部分就是要设计并研制出能将这些算法高可靠实现的星载高速硬件系统。

2020年前,中国的月球探测工程分为“绕、落、回”三大步,这其中均凝结着李云松及其团队的智慧与付出——

2004年,李云松所在团队受托,正式开始“嫦娥一号”实时干涉多光谱图像压缩系统的研制工作,2007年随着嫦娥一号成功发射并传回清晰图像,我国第一个在深空探测通信系统中应用的高性能图像压缩系统随之在西电诞生。

2010年,“嫦娥二号”发射升空。李云松团队在国际深空探测领域首次研制了压缩比在线可调、码率精确可控的高可靠实时立体图像压缩硬件系统,确保了“嫦娥二号”在6个月时间内获得高分辨率全月面立体图像这一重大科学任务的顺利完成。该项成果也获得2012年度国家科技进步二等奖,李云松为第一完成人。

凭借着“绕”阶段两颗星任务的顺利完成,以及团队在算法方面的研究优势,李云松团队又参与了“落”阶段第一颗星“嫦娥三号”的工程之中。

为了能够获取高分辨率月球表面地形地貌图像,并首次向全国人民展现月球车上鲜艳夺目的五星红旗亮相月球的振奋场面,李云松团队必须同时将高分辨率月球表面静止图像和月球车活动图像经过高效压缩后传回地面。“我们本次工作与以前最大的区别在于,原先压缩都是只对静止图像进行压缩,但这次需要在相同硬件资源下同时实现静止图像和活动视频的实时压缩,我们面临的挑战更大了。”

针对这一难题,李云松及其团队提出一种新的静止活动图像一体化编码算法,并提出了优化的并行硬件架构,最终在单片300万门的FPGA上实现了静止活动图像一体化图像压缩系统,成功应用于“嫦娥三号”卫星。

中国探月工程副总设计师孙辉先研究员这样评价说:“该成果对圆满完成巡视器与着陆器两器互拍这项标志着嫦娥三号圆满成功的任务发挥了重要作用,做出了重要贡献”。据介绍,这一成果后续还将应用于“回”阶段的“嫦娥五号”卫星。

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