4月22日至24日,在江苏南京举办的第九届世界雷达博览会上,由中国电子科技集团有限公司第十四研究所(以下简称十四所)研制的“反隐身双雄”压阵亮相。作为中国雷达工业发源地,同时也是此次博览会承办单位,十四所带来了多款雷达的实物、模型、图像及视频,展现了深耕电子装备、产业基础、网信体系的技术实力。
俯瞰大地、探索海洋、逐梦太空,人类认知自然的每一次跨越,都离不开雷达的身影。十四所人秉持“科技报国”的坚定信念,实现了中国雷达从追赶到并跑、再到领跑的跨越,打造了响当当的中国名片。记者日前探访十四所,走进数字化样机大楼、智能制造生产线,了解雷达研制生产过程,探寻“大国之眼”背后的创新密码。
陆海空天,中国雷达“无所不察”
辽阔天空,它们为战机擦亮战鹰之眼;苍茫大海,它们护航军舰走向“深蓝”;浩瀚宇宙,它们护送卫星进入轨道……雷达作为用无线电波发现目标并测定其空间位置的设备,其研制能力是衡量国家国防军事工业发展水平的一个标尺。
1949年4月24日,中国雷达工业在南京城北一座二层“小红楼”里起步,开启了从修配、仿制雷达到自主研制、自主创新的创业历程。
新中国成立初期,只能“捡”别人的雷达用,很多武器甚至没有雷达,被炮弹打中还不知是谁打的。一直到上世纪80年代,我国的战斗机雷达还停留在只能测测距离、能看天看不了地的阶段。专家断言:“中国雷达和国外起码相差30年!”
中国工程院院士贲德是当时的技术负责人。在面对西方国家技术封锁、没有任何借鉴的情况下,凭借着不服输的劲头,他带领十四所团队相继研制出大型超远程相控阵雷达和PD(脉冲多普勒)雷达,一点点追上了国外的步伐。
在十四所院内,记者见到了最新款机载火控雷达。“以前战机搭载的都是单面阵火控雷达,只能识别到前方目标。这个新款雷达是三面阵,除了前方还能看到左右两侧。”十四所所长胡明春讲解说,这样可以极大提升战机的生存能力,有效躲避敌方的攻击。
创新、创新、再创新,十四所交出了耀眼的成绩单:党的十八大以来,我国预警机谱系逐渐完善,预警机雷达作为“空中警眼”,其“眼力”不断精进,技术性能保持世界领先;“战机”之眼机载火控雷达技术不断突破,整体技术水平可与国际同类产品相媲美;新型舰载雷达“海之星”让海军从近海走向远洋,以其快速跟踪能力在遥远海域保卫国家利益;防空警戒雷达勇担重任,在空中用无线电波编织了一张国土防空雷达情报网。
胡明春说,十四所已发展为国内产品谱系最全面的雷达研制单位,随着我国雷达加速迈进4.0时代,正逐步实现“战场单向透明化”“信息火力一体化”,构建起陆、海、空、天的全高度、全方位立体防御之门,不断提升网络信息体系条件下全域作战、协同作战能力。
关键核心技术要掌握在自己手中
每次对外展览,十四所的产品都会成为国际关注焦点。“我们是根据自身技术发展,根据对未来需求的研究,决定该设计怎样的雷达,走我们自主研发的道路。”胡明春说。
关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,只有掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。这些变化背后,十四所人付出了难以想象的艰辛。
作为空中多面手和力量倍增器,预警机是各国国防竞争的重点领域。空警—2000预警机雷达采用世界上先进的固态有源相控阵新体制,系统复杂,研制难度极大。十四所组成老、中、青人才梯队集智攻关,充分发挥老一辈专家的才智和中青年技术人员顽强拼搏、自主创新的精神,顺利解决了一系列关键技术难题。
十四所首席专家张良至今记得,系统在即将装机试飞时突发不稳定状况,团队连续奋战三天三夜,一点又一点隔离,一遍又一遍验证,最终找出症结所在。这一刻的成功让大家认识到,团队的战斗力和意志是通过这样的考验锤炼而成。
行业里跑在最前沿的探路者,常会有孤独感,因为没有可参考的对象。如今,十四所也会遭遇“领跑者的孤独”。
“我们处于无人区里,没人能为你领路。眼前有多条路,究竟哪条路通畅,只能自己判断、自己去走。”在胡明春看来,大家反而觉得坦然,想要做到行业领军,自然要比别人辛苦,承受更多的压力。
“信息技术高速发展,仅靠个体力量很难完成复杂电子信息系统研发,必须相互协同,知识共享。而团队作战,拥有大局观,一直是十四所的传统。”胡明春表示,一个团队里,要有顶尖科学家,还要有普通的技术人员,需要把规划设计变成实际蓝图,画出图纸,再把图纸变成产品,然后还牵涉到加工、调试和保障。“一个项目往往由几百人组成,没有协同配合根本完成不了。”
研制“中华神盾”舰标志性主战雷达装备“海之星”雷达过程中,一个世界级难题挡在十四所舰载团队面前。在海上,每一朵浪花都会反射回波形成假目标,形成不计其数的海杂波,让锁定真实目标成了“大海捞针”。
为了掌握海杂波规律,研究人员在狂风巨浪中采集数据。经过数十年的不懈努力,“海之星”雷达研制成功,一举实现了大型有源相控阵装备在舰上的首次应用。
“我们深知,作为军工人最有效、最直接的报国方式,就是为国家提供先进的装备。”十四所首席专家邢文革表示,正是这样把强大海军建设的紧迫感当作工作的动力,把对国家、民族的使命感转化为对项目负责的高度责任心,团队才得以克服舰载有源相控阵技术国内基础薄弱、技术储备不足等种种困难,为未来海军走向“深蓝”打下基础。
“原来要靠经验,现在是靠大数据、靠模型、靠智能”
在第九届世界雷达博览会互动展区,一个可以通过“意念控制”完成大部分手部动作的“灵犀手”成为现场焦点。工作人员在手臂上套了一个机械手,简单学习之后,传感器手环就可让机械手的每一根手指做出动作,实现抓握鸡蛋、玻璃杯等精细物品。
“灵犀手”正是十四所利用尖端雷达技术研发的创新应用产品,在帮助残疾人恢复生活、工业工程协助等领域具备广阔的应用前景。
工作人员介绍,雷达算法可以读懂雷达信号,与之相类似,“灵犀手”的算法可以读懂大脑的信号。它的本质是将人的动作抽象成一个信号处理过程,包括脑指令破译、动作信号提纯传输以及机械手准确实现三个部分。
连同“灵犀手”在内,十四所坚持全面拥抱数字化发展,以探测感知相关优势技术成果转换为基础,在电子装备、网信体系、产业基础板块构架下,重点在智慧制造、智慧交通、智慧显示等“智慧+”行业数字化领域发展布局。
智能感知实验室里,一个可以单人拖着走的“蜘蛛网雷达”能够探测、跟踪低空飞行物,包括那些通常只能凭人眼识别的低、小、慢等飞行物,并实施精准打击。
另一个新设备是微波光子雷达。针对同类型雷达长期存在的瞬时动态不足问题,十四所完成了阶段性攻关,研制毫米波大动态宽带雷达,并实现民航飞机高分辨成像,提高了微波光子接收机的瞬时动态。与同类产品相比,微波光子雷达接收动态提升4倍,分辨率提升100倍。
胡明春说,新的作战环境要求装备除了对特殊环境有感知和识别能力之外,还要求智能处理,要具备自动优化和自主学习的能力。“原来要靠经验,现在是靠大数据、靠模型、靠智能。”
用最先进的技术研制最新的产品,需要最先进的管理方式、最先进的研发手段、最先进的制造工艺、最先进的保障体系。作为一家与新中国同龄的研究所,十四所已逐渐从传统研究所升级为信息化研究所,目前正努力建设成智慧型研究所,将智慧应用于科研、生产、管理、保障的各个方面。
记者在该所智能车间里看到,整个生产流程中只有机械手在挥舞作业,数控机床前的显示屏上显示着实时生产状况。资料显示,目前十四所“电子组件智能制造车间”作为工信部试点示范,已实现微波组件全自动生产,制造工艺、质量和产量等达到国内领先、国际先进水平。
胡明春说,十四所已成为一家智能制造整体解决方案供应商、服务商,在电子、航空、航天、船舶、兵器、交通、电力等行业广泛应用,有力保障C919国产大飞机、复兴号机车、客机发动机等众多重大装备成功研制。着眼于服务国家战略、引领电子信息领域潮流,在创新驱动和军民融合发展下,未来还会有更多更强的人工智能产品走向民用市场。
责任编辑:lq
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