基本信息
吕良庆  男  硕导  中国科学院国家空间科学中心
电子邮件: lvliangqing@nssc.ac.cn
通信地址: 北京市8701信箱
邮政编码: 100190
部门/实验室:总体室

航天空间数据系统,软件工程

软件工程在航天工程中的应用,主要研究过程方法和实践

招生信息

   
招生专业
081203-计算机应用技术
招生方向
空间数据系统
软件工程

教育背景

2012-09--2018-06   中国科学院大学   博士
1999-09--2001-07   北京理工大学   工学硕士
1988-09--1992-07   北京计算机学院   工学学士
学历

中国科学院大学,博士研究生

学位

中国科学院大学,博士

工作经历

   
工作简历
1992-07~现在, 中国科学院国家空间科学中心, 研究员
社会兼职
   

教授课程

   

专利与奖励

   
奖励信息
   
专利成果
   

出版信息

   
发表论文
(1) 航天器智能能力的构建, 国防科技大学学报, 2019, 第 1 作者
(2) 1553B总线即插即用解决方案, 国防科技大学学报, 2019, 第 1 作者
(3) 基于CCSDS-SOIS的航天器数据管理系统体系架构的探讨, 南京大学学报(自然科学), 2018, 第 1 作者
(4) 一种1553B总线远程终端的即插即用的设计, 计算机测量与控制, 2018, 第 2 作者
(5) 萤火一号火星探测器有效载荷分系统集成技术, 上海航天, 2013, 第 1 作者
(6) 萤火一号火星探测器有效载荷分系统设计, 上海航天, 2013, 第 2 作者
(7) 基于单元度量的项目估计方法, 计算机工程与设计, 2012, 第 2 作者
(8) 一种基于CCSDS标准的数据注入策略, 航天器工程, 2005, 第 1 作者
发表著作
   

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 实践十号返回式卫星, 主持, 部委级, 2012-12--2016-12
参与会议
   

合作情况

   
项目协作单位
   

指导学生

已指导学生

王晶  硕士研究生  081203-计算机应用技术  

吕帅  硕士研究生  081203-计算机应用技术  

吴迪  硕士研究生  085211-计算机技术  

张煦冬  硕士研究生  085211-计算机技术  

现指导学生

龙可  硕士研究生  085211-计算机技术  

崔凯  硕士研究生  085211-计算机技术  

答学子问

       本人在以往招收学生的过程中,经常与有意向的学生做直接的交流。除了介绍一些常规的情况外,我经常被问到一些相似的问题,在耐心回答后,也促使我有了一些更深的思考。在此对这些问题进行一下梳理,供有志于此的学子参考。同时仍欢迎直接的交流。


1空间数据系统是什么?


空间数据系统是为空间活动提供数据服务的基础设施,是地面数据系统向宇宙空间的扩展和延伸。与地面数据系统相比,有着相同的基本理念、方法和技术基础,同时也采用了一些特殊的技术方法,以解决空间应用中的特殊问题。[3]进一步的了解,推荐三本都叫《空间数据系统》的书:

[1]谭维炽,顾莹琦,编著.空间数据系统[M].中国科学技术出版社,2004

[2]张庆君,郭坚,董光亮,编著.空间数据系统(第二版)[M].中国科学技术出版社,2016

[3]赵和平,何熊文,刘崇华,强晖萍著.空间数据系统[M].北京理工大学出版社,2018.3

     本人的招生专业是软件工程和空间数据系统。这二者的关系是:软件工程学科的内容相当广泛,但是作为计算机应用技术,还需要给它找一个应用领域。中国科学院国家空间科学中心的主要研究领域是空间科学,简言之就是空间物理的理论方向和航天任务的工程方向。其中综合电子研究室是以电子技术在航天工程中的应用为主要学科方向的。因此空间数据系统自然就成为一个软件工程的用武之地。


2只在航天领域学习软件工程是否专业对口?将来找工作好找吗?


软件工程是一门应用学科,是一门教人如何做事、做工程的学科,其研究内容的广阔最终都需要应用到某一领域之中,航天领域就是其中之一。因此在本科学习的软件工程,到了硕士,以及今后的学习和工作中,总要找一个应用背景领域来施展。这也是任何学科学习的一般规律。


我国航天软件工程的实践是从上世纪90年代载人航天工程开始的,至今的20多年已经取得了显著的实施效果,在许多航天工程中为确保任务的成功起到了很重要的作用。与地面软件研发相比,航天软件工程有其规范、成熟的一面,也有其封闭和不够灵活的问题。其中可以研究的应用问题十分广泛。


就找工作而言,用人单位更看重能力。未来的工作领域应与专业方向结合考虑,学生要有自己的主见和志向,至少在选择一个专业的时候,是希望将来学有所成、学有所用的。而就业的宽窄是客观变化的,现在的热门工作将来也可能变成冷门,甚至消失。现在的冷门也可能变热。毕竟现在的变化太快了,诱惑也很多!人工智能自它诞生之日起,已经几冷几热了……


3研究课题的选择


选择和确定课题是研究生阶段的一个关键内容。笼统地说,课题的选择来自两个方面:导师和学生。


导师方面,既然要招学生,是因为导师有某个方面的研究工作需要。因此导师理所当然地希望学生的研究课题围绕导师的研究方向进行选择。


学生方面,应该把就学的机会看做是为了实现“自己的梦想”,而寻求到合适的导师、合适的专业和合适的培养单位的支持。在国外,研究生需要向申请的院校提出他的课题研究报告(相当于我们的资料调研报告和初步的开题报告),从而让学校、导师方面能够更深入地了解学生的意愿,在这个基础上再去面谈(相当于我们的面试),从而加大被录取的可能性。这就是学生的自我推销。


道理上,学生的课题选择应该是在这种师生的需要之间的碰撞下逐步确定的,是双向的选择。遗憾的是,我参加的面试中,学生的表现大多都是被动的,往往等着老师提问题,很少有反过来提问题的,这就很难有双向了解的效果。即使谈到对未来的想法,也是大而化之、笼而统之,甚至表示“听导师的话,导师让干啥就干啥”。这些都说明自己没有明确的想法,对导师和培养单位的专业情况了解不够,为后面入学后对现状的失望和心理的焦虑埋下了隐患。


在研一课程学习期间,从选课开始,就需要围绕将来可能的课题需要进行针对性选择,并且在在校学习期间,逐步明晰自己的课题方向,最好在研一的下半学期就确定下来,并开始资料调研。这中间应该与导师交流,而不是简单地满足学校对课程考试、学分的要求。研二开始就进入了课题研究的实质阶段。这一过程直到最终的毕业答辩,课题内容是不断深入和调整的,而不是一蹴而就的。


由于面临着毕业的压力,学生的焦虑主要表现在对课题够不够“要求”上。虽然随着时间的推移,课题内容应该是越来越明确的,但是同时由于研究的深入,也会有越来越茫然、曲高和寡、知音难觅的感觉。


在这点上我的主张是在思想意识上不能“眼高手低”。通过资料调研,学生会逐渐开阔视野,但同时也会有“这山看着那山高”的感觉,导致“妄自菲薄”而又“好高骛远”的心态,影响到自己不能踏实做事、不屑于做事。


现在资讯发达,刚有些想法,上网一查,就看到资料一大堆,别人跑得已经“十万八千里”远了。这就会产生两个疑惑,一个是自己的想法值不值得去做。值不值得做取决于自己的起点,而不是人家已有的高度。就如同攀登珠峰,别人已经登顶与你无关,而要看你是不是想登顶。如果想,就要脚踏实地做足准备,一步步登山,而不是非要另辟蹊径,与别人不同。最初美国人拥有原子弹,苏联卫星上天的时候,我们能说别人已经有了,我们就不值得一做了吗?!因此还是要看自己有没有。


另一个是做什么。要知道世界上没有完美的事,不要轻信网络上日新月异的科技资讯的宣传,而要推想其中的原理,发现不足。而这种不足就有可能是我们可以做的事。就如同旅游需要身临其境,才能够感受到曲径通幽、柳暗花明。光看旅游攻略,是不会有这样的感受和体验的。去做就好!


任何选择都是权衡利弊的结果,都不会是完美的结果,更不应是一厢情愿的任性。课题一旦选定,就要有“投身其中”的勇气。内容可以调整,但不要轻易更换课题,更不要因为外界的影响而动摇自己的目标,因为时间有限,还是要比较现实地满足毕业的要求。反之,如果真的陷入了“痛苦”中,解脱的办法也很多,比如换课题、换导师、换单位、退学等等。总之,天无绝人之路。


具体做事上要“眼高手低”,也就是说认识层次、水平要高,立意要高,但做起事来,要脚踏实地,从小事做起,逐步积累。这样坚持,完成课题并顺利毕业就是顺理成章的事。从课题结果的评价上看,硕士论文主要体现做事的能力和水平,有一些“创新”和亮点更好。如果非要瞄准所谓的“重大”、“新”、“难”、“深”问题的(彻底)解决,愿望是好的,但在时间有限、条件制约的情况下往往不现实。课题研究是无止境的,当毕业时间到时,学生只能在毕业论文中做阶段性的总结,这也是毕业论文的提纲中最后要有一章“总结与展望”的原因。要学会妥协


4在学期间的学习和工作之间的关系?


如果说本科生还是一个纯粹的学生,以学为主,实践为辅,那么到了研究生阶段,就是一个从学生向研究者、工作者转变的过程。因此在学期间的学习和工作的比重大约是1:1,是相辅相成的关系。看似是导师布置安排的,但很大程度上是学生自己的事,研究内容是自己发挥的。


本科学习,以至于之前的中学、小学的学习,我们接受了太多的应试教育,以至于培养出的学生多精于考试和完成作业,而疏于实践和做事。考试是为了给家长脸上增光,完成作业是为了向老师交差。如果没有家长和老师的督促,就容易失去努力的动力和方向。而且养成了被动等待的习惯和作风。


比较而言,本科生导师知道课题,也知道答案。硕士生导师知道课题,但不一定知道答案。博士生导师甚至只知道领域问题,不一定知道课题,更不知道答案了。也就是说博士生更强调创新,面向未知,需要自己去探索。


因此在学习习惯方面需要转变,从“要我学”转为“我要学”,不能依靠导师和家长的督促,而要主动,主动思考、主动提问、主动做事。理想的状态是,积极面对实践的机会和挑战,在其中寻找和实现自我价值,而不是单纯地为导师和培养单位干活。


导师和培养单位对学生的工作也会有要求,因此学生应该学会将自己的梦想和导师的、培养单位的,甚至他人的期望相结合。就如同一个厨师可以把不同食材进行组合,做出美食一样。这就是本事。


培养单位的工作要求会反映在与学生签订的协议中,主要是要求学生在学期间为培养单位做一些事务性的、工程性的工作。这样做有两方面的需要,一是学生总要为培养单位做一些贡献,并藉此获得一些处事经验。二是通过这种协议,培养单位可以向学生发放补贴。因此这是一种双方共赢的做法。


还有就是对工作内容的认识。爱迪生说过,成功就是99%的汗水加1%的灵感。虽然1%的灵感更重要,但是没有那99%的汗水做铺垫,显然灵感也不会变成成功。灵感往往是可遇而不可求的,日常的工作琐事才是我们经常面对的。居里夫妇发现镭的故事就是一个典型。也许有人会说,那99%应该是与课题相关的份内事,而且经常听到有学生抱怨导师让他们做些与课题无关的琐事和辛苦事(例如试验值班、跑腿卖苦力)。且不说自认为“与课题无关”是否成立,就算无关,也需要有人去做。至于是不是所谓份内的事,在现实中往往很难分清。虽然可以力求分清,但过于纠结如此,得不偿失,不如做了心里干净。就算是份外的事,“一日为师,终生为父”,学生对导师有一点感恩和报答,也是合情合理的。因此简单拒绝做事会显得情商有问题。即使确实有理由要拒绝,也要注意拒绝的方式。别误会,我作为导师,不会向学生提出过分的要求。如果学生觉得过分了,可以直接跟我沟通,而不要回避,自己去生闷气。


科研工作比看书学习、单纯地获得知识更加艰苦,这无疑是对研究生身份转变的一大考验。


5硕转博的愿望


硕转博的问题比较复杂。


首先需要明白,硕士和博士,以及学士的区别。


简单地说,学士能掌握一项本领,硕士能做成一件事,博士能通一个领域,即学士应具备技能性能力,硕士应具备做事的能力,而博士则需要具有高、广的认识水平,更强调创新,所谓“修身、齐家、治国”。至于“平天下”,那是工作之后的事,与学、硕、博无关。因此学、硕、博在能力上的差异大概是1:2:10


在创新方面,硕士主要是指技能和做事上的新,博士是指认识、方法上的新,二者层次不同。就如同轩辕黄帝发明的车轮子和现代汽车轮子,都是用于跑路,但它们有本质的不同。因此在技术创新的背景下,轮子是重复发明出来的,只有不断重复,才有可能不断进步,是创新精神和工匠精神的结合。


其次是明白为什么要转博。


功利地说,可以推迟或避开激烈的求职竞争,为自己将来的求职谋求更好的层次。这是一个理由,无可厚非,但竞争和求职的具体情况因人而异,因此与转博的联系并不是必然的。


我认为读博的理由只有一个,就是“热爱”。热爱是最好的老师,这是我初中一年级第一课,老师在黑板上写的标语。早年我曾与有志读博的同事讨论过这个问题,认为读博是一个人生道路的选择,而不仅仅是一个求学的经历。对博士的训练是专业而深入的,需要耗费当事人大量的生命资源。因此从“不要浪费生命”的角度说,读博的选择至少应对得起自己的5年青春年华,以及之后的事业选择。如果对所从事的专业不“热爱”,没有兴趣,只是功利地满足就业的目的,对自己的生命选择是有欠缺的。


第三,是否成绩好就可以读博。


博士的学习需要有相应的潜质和机缘。如果缺乏潜质,就建议不要难为自己。机缘上要看是否有合适你的课题,在时间上也赶得上,选择的导师是否有名额,当然更重要的是自己的努力。因此转博与硕士期间的成绩好,没有必然的联系。而成绩差是缺乏潜质的一种表现,但不是全部。当然学校方面会对转博有成绩方面的要求。如果不合适也没有关系,可以选择先工作,等有了一定生活基础和工作经验,再考博士,也未尝不可。我就是个例子。


第四,读博士需要得到家人的支持和谅解。


随着年龄的增长,本该自食其力、回报父母和家庭的时候,选择读博,意味着即使生活上是独立的,但仍需要家人的付出和等待。因此读博士要征得家人的同意,特别是配偶、对象的意见,因为事业的选择,也就意味着今后的生活道路、安家地点,甚至于未来孩子上学问题的考虑。虽然不一定马上就有答案,至少应存有希望。


6在学期间还要注意哪些方面?


1)三年学制中,学生真正能够专心在培养单位工作实践的时间并不长,累计大约只有不到一年的时间,而最后一年学生忙于找工作和写论文,已经不能全力以赴了。因此学生应该珍惜这段时间。


2)为了解决学生时间不够的问题,在制度上做了一些设计,比如从大四开始招收的推免生,建议他们在确定推免资格后,就到培养单位来实习,可以提早开始他们的课题资料调研,而且本科毕业论文也可以藉此来完成。


3)在寒暑假安排上,需要按照培养单位而不是学校的要求来安排,并且个人还要考虑自己课题的特殊性,不能把自己看做单纯的学生。


4)硕士要求在学期间发表一篇文章,编写毕业论文,并通过答辩。这两份东西是获得硕士学位和毕业的关键。在时间安排上,毕业论文最好在研三的上学期(约12月份)就完成草稿,在来年3月份送审,5月份答辩。在这个过程中,对毕业论文要经过不断的修改、讨论、再修改的过程,是一个非常专业的学术论文的训练过程。那种临到答辩前才突击写论文的做法,虽然可以理解,但失去了系统的写作训练。发表文章原则上在答辩前获得编辑部的录用通知即可,但是相比之下,毕业论文的写作节奏还可以自己控制,而文章的发表过程是自己难以把握的,如果遇到拒稿就更加狼狈,又不能一稿多投。因此发表文章的工作越早越好


5)资料调研的阅读、理解和总结上,应养成随时做笔记并进行积累的习惯。具体如何做,每个人不同,采用自己习惯的方式就好。当然积累的方式一定要落实在文字上,且越规范、越标准化越好,就如同烹饪前的食材准备过程。因为毕业论文、发表文章中的很多文字工作就是这样一点一滴积累下来的。而在集中写作时,更多的是按照一定的思路把这些积累素材组织在一起,就如同厨师最后的烹饪过程一样。这是节省时间、提高效率的一个捷径。


6)找工作的过程是令人煎熬的。现在社会上的很多招聘,形式上非常复杂,要求也很多,适当了解、准备和参与,无疑是一种面对竞争的锻炼。但是面对眼花缭乱的应聘形式,学生个人要有主见,想法要明确,要有梦想,不要被眼前的一点利益所蒙蔽。在应聘准备上,应试思维要适可而止,否则既抓不住要点,也浪费时间。招聘单位希望招到全才、英才,这样它们就可以省下大笔的培养代价,而直接用人。对此学生自己要有一个清醒的认识。应聘不上,不是不优秀,而是双方没有缘分。比较现实的做法是:天下武功层出不穷,我只练“独孤九剑”。也就是说有一技之长就可以安身立命,自立于“江湖”。机会不是留给有准备的人的(那是应试思维),而是留给有能力的人的。机会的来临往往是不经意、不起眼的,能看出机会但没有能力抓住,也是白搭。也就是说,即使你通过了应聘关,获得了工作的offer,如果能力不够,试用期结束也就是离开的时候。


7)能力的表现是多方面的,也是用人双方缘分的基石所在。最显而易见的能力就是待人接物。如何处理好一件事,同时又获得大家的认可,是一种能力。在此告诉大家一个获得认可的捷径,就是积极主动地为他人服务,做他人不愿意做的事,比如日常琐事、关心同事、迎难而上(不是知难而上,那是跟自己过不去,钻牛角尖)……。长此以往,也会获得大家的帮助,机会也会增多。


7学生的心理问题


这一向是学校、培养单位、导师最为头疼的问题,但是似乎又没有通用的解决之道。心理问题无外乎学习、干活、找工作、交友(特别是伴侣)、沉迷某项嗜好(如网游)、健康等方面。本文的目的就是把我的所知所想告诉大家,让大家心中有底,做事不慌。除此再做一泛泛的指南:


1)遇到问题,要主动寻求别人的帮助,包括导师、家人、朋友、前辈等,但要注意是你信得过的人。心理咨询就有这样的优势。我在青春期曾经接受了一位心理导师十年的指导,内容都是一些很现实的问题,且主要谈的是如何做。因此这种事没有什么不好意思的,解决问题就好。


2)学生的思维活跃,眼光宽广但短浅,容易被一些事情的表面现象所激动。“老要张狂少要稳”,就是弥补年龄、阅历在性格表现上的差异。


3)要明确什么是必须做的、两可的、不做的事情。想事情要脚踏实地,按照一定的思路、线索、道理,而不是“天马行空”,看似高瞻远瞩,实则眼花缭乱、扰乱心智、不知所措。


4)做计划,控制好作息习惯和规律,并灵活调整,是控制好心态的一个有效办法。当一个人疲惫之极,而又必须干活的时候,心情不会好。而如果看到自己的一点一滴取得效果时,心情一定好。


5)不要和同学比较,做好自己的事。研究生阶段,同学之间的学业进展已经没有可比性了。非要比较,只能徒增烦恼。


6)守住一个底线,就是不要做出过激的言行否则轻则耽误在学的时间,重则……


8导师的作用


学生在选择导师的时候,对导师的期望总是很高的。这是人之常情。导师的作用功利地说,是对可能获得的学习、实践资源和将来发展途径的选择。


但是名师的门槛也一定是高的。而且名气越大,导师的工作越忙、事务越多,越需要学生自己的自学、自工作能力。同时也伴随着师生见面少,缺乏指导和沟通的现象。


在入学后,学生对导师会有一个从期望到失望的过程,觉得自己遇到或提出的问题,导师也不知道,甚至还不如自己。其实这与对导师的期望过高和处事的不理解有关。客观地说,导师之于学生,不过是35年在学业上的指导者和辅助者。学生就如同蹒跚学步的婴儿,迟早有一天要丢掉这种辅助,而独立行走。


再者,如前所述,从硕士阶段开始,课题的结果可以预期而不知,需要学生去探索。要摈弃“交作业、判作业”的思维,因为从这个阶段开始乃至以后已经没有所谓的“标准答案”,“实践是检验真理的唯一标准”。实践是最有力的“答案”,在实践面前,导师也好,专家也罢,都只能实事求是。而导师之所以是导师,主要体现在经验判断、科研规范和学科方向的把握上。学生一旦探索有成,就是“青出于蓝而胜于蓝”。这是客观规律,也是导师对学生的期望和教导的成功。


最后,学海无涯,探索无边超过了导师又怎样,后面的路还很漫长。当你们有朝一日为人师表的时候,回想起来,还会觉得自己比导师高明么?时间的磨砺会消磨许多东西,每个人都只能自己把自己的路走下去,别人也只能帮助,无法代替。



愿天下学子本着“热爱”的初心,一路前行!