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让雷达的“大脑”更聪明——专访全国创新争先奖章获得者龙腾

来源:光明网2020-06-01 14:35

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  “雷达是人类眼睛的延伸,无论是军用还是民用都值得加快创新发展。”5月30日,第二届全国创新争先奖名单公布,全国创新争先奖获得者、北京理工大学副校长龙腾接受光明网记者采访,科普雷达研究的重要性及难点,畅谈自己的科研工作经历,并对青年学子提出寄语。

让雷达的“大脑”更聪明——专访全国创新争先奖章获得者龙腾

  龙腾与学生在一起(受访者供图)

  提起雷达,大众也许会觉得这项科技离自己很遥远,但龙腾介绍,以全天候全天时为优势,雷达应用在方方面面。在军用领域,无论参加国庆阅兵的武器和还是我国下水的各种战舰,雷达都不可或缺;而在民用领域的普及度也很高,比如安装汽车雷达可以帮助避免车祸等。

  对于自己的科研方向,龙腾教授打了一个有趣的比方:“我科研的主要方向是建立新体制的雷达系统和实时信息处理。如果将雷达比作一个人,它包括眼耳鼻舌和大脑,我主要研究雷达里面大脑的那一块。”

  颠覆性创新思维,让雷达发挥妙用

  在大众意想不到的地方,让新体制雷达发挥妙用,是龙腾教授的科研方向之一。

  近年来,草地贪夜蛾这种迁飞性外来物种严重为害我国农业生产,如何掌握到草地贪夜蛾迁飞的实时信息,是进行防御的第一要务。龙腾团队针对此问题,联合中国农科院植保所等单位,开始研制新体制雷达,用以监控空中迁飞的农业害虫。

  据龙腾介绍,通过新体制雷达,可以在1.5到5公里间发现三毫米以上的虫子,并分辨虫的种类。当前研制出的第一代雷达样机正在云南江城进行业务运行,并每晚18:00在中央电视台CCTV17农业农村频道进行准点播报。此项目拿到了自然科学基金委的重大仪器专项,预计在2021年底将完成全部研发。

  事实上,昆虫雷达的研制难度极大的,想在几公里外弄清一只小虫子,需要提出一系列创新方法来解决问题。龙腾表示:“我的研究内容之一,就是在新体制雷达的研发中进行一系列创新。该项目已经授权了发明专利,发表了相关论文,并组织了国际研讨会。在得到大量实测数据后,就可为全世界的昆虫辨识和防控提供支持。”

  由于雷达的应用广泛,除了解决棘手难题,也要向着更高质量的发展努力,这就是如何让雷达信息传递更快。而信息处理系统作为雷达的“大脑”,就是关键所在。

  传统的星载雷达都是卫星数据传到地面站完成处理,再分发给用户,但它耗费的时间周期长,不适宜有些场合应用。因此,龙腾及其团队尝试把信息处理转移到卫星上。

  据龙腾介绍,卫星对信息处理系统的体积、重量等约束苛刻,比起地面处理系统可用的大服务器、超级计算平台、耗费几千瓦的功率、占地若干平米,卫星载处理器的重量只有二三十公斤,功耗仅几百瓦,还要能起到应有的效果,这是此项研究的难点。对此龙腾表示:“我们自己研制了相关的芯片,并创新了信息处理的算法、体系架构,使得我们国家第一个把成像雷达信息处理系统搬到了卫星上。”

  科研攻关既是挑战高山,也是精雕细琢

  作为一名科技工作者,科研攻关是每天都需要面对的难题。对此,龙腾分享了自己的三点心得体会——

  第一点是在系统设计上有创新的思想,甚至要具备颠覆性思维,在创新意识下提升创新能力。龙腾举例:“比如说我们怎么才能测出昆虫的种类?就要雷达测它的体长、体重和振翅频率,为此我们仔细分析了雷达理论里面的回波截面积与频率关系曲线,并拟合反推,这完全是我们的创新。”

  第二点是在实践上要非常细致。设计当中有一点点缺陷,都不能够完成任务,所以要非常的细致,确保万无一失。

  第三点是科研要有吃苦耐劳的奋斗精神。像涉及到军工产品,就要进行各种各样的环境考核。冬天要到最冷的漠河,夏天到最热海南岛,还要到青藏高原去测试高原环境等等,所以其实是非常艰苦的,必须要有吃苦耐劳的奋斗精神。

  龙腾总结:“我自己的体会就主要这么三条:设计阶段的创新思维;实现阶段的万无一失;在整个科研过程中的拼搏奋斗。”

  作为北京理工大学的副校长和科研一线的工作者,龙腾也对高校学子们提出了自己的寄语。他表示,对学生影响最重要的,就是立下宏图大志,并且能够脚踏实地。

  “我觉得第一件事是要立志,任何一个行当要想取得突出的成绩,都得有追求卓越、一定要做到最好的强烈信念,就是仰望星空;其次要脚踏实地,只有信念是不行的,要落到具体的工作和实践当中去。如果还有第三句话的话,就是要注意学习的方法。 有志向、有行动、找规律,有这三条就没有问题了。”(光明网记者 张蕃 蔡琳)

[ 责编:武玥彤 ]
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