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了解雷達研制生產過程,探尋“大國之眼”背后的創新密碼

MEMS ? 來源:中央紀委國家監委網站 ? 作者:中央紀委國家監委 ? 2021-04-29 09:46 ? 次閱讀
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4月22日至24日,在江蘇南京舉辦的第九屆世界雷達博覽會上,由中國電子科技集團有限公司第十四研究所(以下簡稱十四所)研制的“反隱身雙雄”壓陣亮相。作為中國雷達工業發源地,同時也是此次博覽會承辦單位,十四所帶來了多款雷達的實物、模型、圖像及視頻,展現了深耕電子裝備、產業基礎、網信體系的技術實力。

俯瞰大地、探索海洋、逐夢太空,人類認知自然的每一次跨越,都離不開雷達的身影。十四所人秉持“科技報國”的堅定信念,實現了中國雷達從追趕到并跑、再到領跑的跨越,打造了響當當的中國名片。記者日前探訪十四所,走進數字化樣機大樓、智能制造生產線,了解雷達研制生產過程,探尋“大國之眼”背后的創新密碼。

陸海空天,中國雷達“無所不察”

遼闊天空,它們為戰機擦亮戰鷹之眼;蒼茫大海,它們護航軍艦走向“深藍”;浩瀚宇宙,它們護送衛星進入軌道……雷達作為用無線電波發現目標并測定其空間位置的設備,其研制能力是衡量國家國防軍事工業發展水平的一個標尺。

1949年4月24日,中國雷達工業在南京城北一座二層“小紅樓”里起步,開啟了從修配、仿制雷達到自主研制、自主創新的創業歷程。

新中國成立初期,只能“撿”別人的雷達用,很多武器甚至沒有雷達,被炮彈打中還不知是誰打的。一直到上世紀80年代,我國的戰斗機雷達還停留在只能測測距離、能看天看不了地的階段。專家斷言:“中國雷達和國外起碼相差30年!”

中國工程院院士賁德是當時的技術負責人。在面對西方國家技術封鎖、沒有任何借鑒的情況下,憑借著不服輸的勁頭,他帶領十四所團隊相繼研制出大型超遠程相控陣雷達和PD(脈沖多普勒)雷達,一點點追上了國外的步伐。

在十四所院內,記者見到了最新款機載火控雷達。“以前戰機搭載的都是單面陣火控雷達,只能識別到前方目標。這個新款雷達是三面陣,除了前方還能看到左右兩側。”十四所所長胡明春講解說,這樣可以極大提升戰機的生存能力,有效躲避敵方的攻擊。

創新、創新、再創新,十四所交出了耀眼的成績單:黨的十八大以來,我國預警機譜系逐漸完善,預警機雷達作為“空中警眼”,其“眼力”不斷精進,技術性能保持世界領先;“戰機”之眼機載火控雷達技術不斷突破,整體技術水平可與國際同類產品相媲美;新型艦載雷達“海之星”讓海軍從近海走向遠洋,以其快速跟蹤能力在遙遠海域保衛國家利益;防空警戒雷達勇擔重任,在空中用無線電波編織了一張國土防空雷達情報網。

胡明春說,十四所已發展為國內產品譜系最全面的雷達研制單位,隨著我國雷達加速邁進4.0時代,正逐步實現“戰場單向透明化”“信息火力一體化”,構建起陸、海、空、天的全高度、全方位立體防御之門,不斷提升網絡信息體系條件下全域作戰、協同作戰能力。

關鍵核心技術要掌握在自己手中

每次對外展覽,十四所的產品都會成為國際關注焦點。“我們是根據自身技術發展,根據對未來需求的研究,決定該設計怎樣的雷達,走我們自主研發的道路。”胡明春說。

關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,只有掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。這些變化背后,十四所人付出了難以想象的艱辛。

作為空中多面手和力量倍增器,預警機是各國國防競爭的重點領域。空警—2000預警機雷達采用世界上先進的固態有源相控陣新體制,系統復雜,研制難度極大。十四所組成老、中、青人才梯隊集智攻關,充分發揮老一輩專家的才智和中青年技術人員頑強拼搏、自主創新的精神,順利解決了一系列關鍵技術難題。

十四所首席專家張良至今記得,系統在即將裝機試飛時突發不穩定狀況,團隊連續奮戰三天三夜,一點又一點隔離,一遍又一遍驗證,最終找出癥結所在。這一刻的成功讓大家認識到,團隊的戰斗力和意志是通過這樣的考驗錘煉而成。

行業里跑在最前沿的探路者,常會有孤獨感,因為沒有可參考的對象。如今,十四所也會遭遇“領跑者的孤獨”。

“我們處于無人區里,沒人能為你領路。眼前有多條路,究竟哪條路通暢,只能自己判斷、自己去走。”在胡明春看來,大家反而覺得坦然,想要做到行業領軍,自然要比別人辛苦,承受更多的壓力。

“信息技術高速發展,僅靠個體力量很難完成復雜電子信息系統研發,必須相互協同,知識共享。而團隊作戰,擁有大局觀,一直是十四所的傳統。”胡明春表示,一個團隊里,要有頂尖科學家,還要有普通的技術人員,需要把規劃設計變成實際藍圖,畫出圖紙,再把圖紙變成產品,然后還牽涉到加工、調試和保障。“一個項目往往由幾百人組成,沒有協同配合根本完成不了。”

研制“中華神盾”艦標志性主戰雷達裝備“海之星”雷達過程中,一個世界級難題擋在十四所艦載團隊面前。在海上,每一朵浪花都會反射回波形成假目標,形成不計其數的海雜波,讓鎖定真實目標成了“大海撈針”。

為了掌握海雜波規律,研究人員在狂風巨浪中采集數據。經過數十年的不懈努力,“海之星”雷達研制成功,一舉實現了大型有源相控陣裝備在艦上的首次應用。

“我們深知,作為軍工人最有效、最直接的報國方式,就是為國家提供先進的裝備。”十四所首席專家邢文革表示,正是這樣把強大海軍建設的緊迫感當作工作的動力,把對國家、民族的使命感轉化為對項目負責的高度責任心,團隊才得以克服艦載有源相控陣技術國內基礎薄弱、技術儲備不足等種種困難,為未來海軍走向“深藍”打下基礎。

“原來要靠經驗,現在是靠大數據、靠模型、靠智能”

在第九屆世界雷達博覽會互動展區,一個可以通過“意念控制”完成大部分手部動作的“靈犀手”成為現場焦點。工作人員在手臂上套了一個機械手,簡單學習之后,傳感器手環就可讓機械手的每一根手指做出動作,實現抓握雞蛋、玻璃杯等精細物品。

“靈犀手”正是十四所利用尖端雷達技術研發的創新應用產品,在幫助殘疾人恢復生活、工業工程協助等領域具備廣闊的應用前景。

工作人員介紹,雷達算法可以讀懂雷達信號,與之相類似,“靈犀手”的算法可以讀懂大腦的信號。它的本質是將人的動作抽象成一個信號處理過程,包括腦指令破譯、動作信號提純傳輸以及機械手準確實現三個部分。

連同“靈犀手”在內,十四所堅持全面擁抱數字化發展,以探測感知相關優勢技術成果轉換為基礎,在電子裝備、網信體系、產業基礎板塊構架下,重點在智慧制造、智慧交通、智慧顯示等“智慧+”行業數字化領域發展布局。

智能感知實驗室里,一個可以單人拖著走的“蜘蛛網雷達”能夠探測、跟蹤低空飛行物,包括那些通常只能憑人眼識別的低、小、慢等飛行物,并實施精準打擊。

另一個新設備是微波光子雷達。針對同類型雷達長期存在的瞬時動態不足問題,十四所完成了階段性攻關,研制毫米波大動態寬帶雷達,并實現民航飛機高分辨成像,提高了微波光子接收機的瞬時動態。與同類產品相比,微波光子雷達接收動態提升4倍,分辨率提升100倍。

胡明春說,新的作戰環境要求裝備除了對特殊環境有感知和識別能力之外,還要求智能處理,要具備自動優化和自主學習的能力。“原來要靠經驗,現在是靠大數據、靠模型、靠智能。”

用最先進的技術研制最新的產品,需要最先進的管理方式、最先進的研發手段、最先進的制造工藝、最先進的保障體系。作為一家與新中國同齡的研究所,十四所已逐漸從傳統研究所升級為信息化研究所,目前正努力建設成智慧型研究所,將智慧應用于科研、生產、管理、保障的各個方面。

記者在該所智能車間里看到,整個生產流程中只有機械手在揮舞作業,數控機床前的顯示屏上顯示著實時生產狀況。資料顯示,目前十四所“電子組件智能制造車間”作為工信部試點示范,已實現微波組件全自動生產,制造工藝、質量和產量等達到國內領先、國際先進水平。

胡明春說,十四所已成為一家智能制造整體解決方案供應商、服務商,在電子、航空、航天、船舶、兵器、交通、電力等行業廣泛應用,有力保障C919國產大飛機、復興號機車、客機發動機等眾多重大裝備成功研制。著眼于服務國家戰略、引領電子信息領域潮流,在創新驅動和軍民融合發展下,未來還會有更多更強的人工智能產品走向民用市場。

責任編輯:lq

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原文標題:探訪中國雷達工業發源地:創新鑄就大國之眼

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