行业新闻 » 科研报国,点亮国防“千里眼”,大工校友回国攻克雷达技术难题。

雷达,从诞生之日起,就担当着穿云破雾的“千里眼”角色,在国防领域发挥着重要作用。2016年农历大年初三,全国人民都沉浸在春节的喜庆氛围中,突然有疑似美国F-22隐形战机的不明目标,出现在了我国东海防空识别区附近。我国研制的世界首个反隐身米波雷达第一时间确认目标,战机紧急升空应对,保卫了海空安宁。这一次,让先进的隐形战机无处遁形,新体制雷达技术起到了关键作用,而这项擦亮“千里眼”的技术,正是大连理工大学杰出校友刘宏伟及其团队研究多年的重要成果。

刘宏伟,1988年—1992年本科就读于大连理工大学电子工程系无线电技术专业。现为西安电子科技大学教授,博士生导师,信息与通信工程学部主任,信息感知集成攻关研究院院长,雷达信号处理国家级重点实验室主任。同时担任国务院学位委员会学科评议组成员、科技部重点领域科技创新团队负责人及国家“111”引智基地主任。长期从事雷达信号处理领域的科研和教学工作,研究方向为雷达目标识别、认知探测、协同探测及新体制雷达,有多项成果转化应用,为我国雷达装备技术进步和性能提升做出贡献。发表SCI论文150余篇,授权发明专利60余项,获国家技术发明二等奖1项(排名第1),国家科技进步一等奖1项(排名第6)以及部级科技奖5项。国家杰出青年科学基金获得者(2015年),教育部长江学者特聘教授(2016年),入选国家百千万人才工程,获国家创新人才推进计划中青年科技创新领军人才及国家有突出贡献中青年专家称号,享受国务院政府特殊津贴专家,陕西省三秦学者特聘教授。

蓄势待发为国效力

1988年,河南小伙刘宏伟以省专业第一的成绩,考入大连理工大学电子工程系无线电技术专业。在大工,有精彩严肃的课堂,有感情深厚的同学,有丰富多彩的活动……时至今日,刘宏伟仍怀念那段充实而温暖的求学时光,大工扎实的学风和认真负责的老师,更是对他产生了深远的影响。2002年底,在美国深造的刘宏伟放弃了国外优厚的待遇,回到之前任教的西安电子科技大学雷达信号处理国家级重点实验室。彼时,中国正在大踏步地向前走,刘宏伟也蓄势待发,准备在他熟悉的信号处理方向上大展身手。

2003年春节后,实验室创建者、学术委员会主任、同为大工校友的保铮院士找到刘宏伟,希望他牵头开展雷达目标识别技术的研究。雷达目标识别技术是我国雷达装备研制中长期面临的瓶颈技术。在DARPA(美国国防高级研究计划局)1997年提交给国防部的一份报告中指出,“雷达目标识别技术是一项具有极高应用价值的技术,需要长期重点研究”,他们也用“to-hard-to-do”来形容雷达目标识别研究难度。我国曾在上世纪90年代和本世纪初组织过系统攻关,均未取得显著进展,其挑战性不言而喻。

攻坚克难啃“硬骨头”

“我之前主要从事雷达信号处理的研究工作,对雷达目标识别的认识只有皮毛。这个任务对我来说,绝对是块硬骨头。”刘宏伟思考了整整一天,“但是,解决难题是科研人员的职责。我回来就是为了服务国家的,既然国家有需要,这个事就有价值,那我就干!”3个博士生,一个20几平米的实验室和几台电脑,这是刘宏伟团队的所有配置。由于前期国内两轮攻关进展受挫,使目标识别技术的研究处于低潮期,科研经费申请困难,科研数据也非常有限,甚至大多数研究生都不愿意选择这一研究方向。刘宏伟此时接过项目,实验室同事大多都不看好。

“开弓没有回头箭,既然做了选择,那就勇往无前。”别人的看法改变不了刘宏伟对这个项目的坚定。他很快沉下心来,进入到忘我的科研状态中。雷达目标识别是一个交叉方向,除了传统的雷达系统、信号处理之外,还涉及到机器学习和模式识别等相关知识。刘宏伟带领团队从最基本的模式识别理论学起,反复研究相关学科的最新理论和成果;每周,他都要和团队开上几次会,细致讨论和交流学习进展。在那个智能手机还没盛行的年代,他的手边总会带着笔和本,利用各种碎片时间去计算和推演。就这样,刘宏伟带领团队完成了理论研究和算法设计,雷达目标识别技术在实验室中取得了理论性的突破。但这并不是终点。

“百转千回”从未松懈

实验室学术委员会主任保铮院士经常强调,做研究要“顶天立地”,既要有理论突破,又要能够解决实际问题。保铮院士的治学思想深深影响着刘宏伟。“搞科研不是做纸上的应用题,能在实际应用中产生积极影响的成果才是有价值的。”从技术理论方法到实际应用,是不断试验、不断改进的长期过程。想要在复杂多变的环境条件下,将理论性成果实用化,科研人员往往需要付出更多的精力。

理论和实际的结合会衍生出不同的新问题。刘宏伟的第一次外场试验便经历了“百转千回”。实际的系统环境、有限的系统资源和复杂的目标信号都和理论模型有较大不同,刚一开始调试就遇到了问题。要从成千上万行的程序代码中找到问题的症结,无疑是个“大工程”。为了抢时间,刘宏伟带领团队不分昼夜地调试,发现一个问题解决一个问题,经过近一周的调试,终于实现了预期的效果。一个实验尚且如此,一个型号设备的成功应用,更要经历十几轮的试验,耗时几个月。但刘宏伟从未松懈,他带团队认真对待每一次调试、数据处理、再调试、再改进,保证在各类雷达上的精准应用。

功到自然成。经过12年的潜心钻研,刘宏伟带领团队成功发明了目标分类新方法,第一次将目标分类方法应用到了型号雷达系统中,解决了目标分类重大技术难题,为提升我国现有装备的信息获取能力做出了突出的贡献,并因此获得了2015年中共中央、国务院授予的国家技术发明二等奖。“服务国防建设是我们义不容辞的责任。现在,这项技术已经成为我军雷达装备的标配。从此,雷达识别出的目标不再是一个点,而是确切的目标种类,甚至更详细的信息。我们国家的雷达再也不会‘辨不明’。”刘宏伟骄傲地说。他用12年的坚守,诠释了科研报国的初心。


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