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访声纳技术国防科技重点实验室


http://www.sina.com.cn 2006年05月18日 11:03 科技日报

  初春,南海热意攀升,激情涌动,水声领域方方面面的领导和专家齐聚某海域。

  一场引领我国水下探测新技术潮流的某重点研究项目海上试验,在这里拉开序幕。

  “下潜。”“发现目标!”“稳定跟踪!”……“上浮。”

  依托在中国船舶重工集团公司第七一五所的声纳技术国防科技重点实验室圆满完成了海上试验的各项内容,奏出水下探测自主创新乐章的新强音。

  科研人员少创新项目多

  “五一”刚过,记者来到声纳技术国防科技重点实验室,室内办公实验桌椅并没有特别之处,贵重的实验设备也是其貌不扬,十分“安静”,没有高深莫测和神秘色彩,但是,这里却孕育出并孕育着我国一项又一项声纳的新技术、新方法、新原理、新概念,不断拓展着声纳技术的应用领域,延伸着我国海军在海洋深处的水下耳目。

  声纳技术国防科技重点实验室(以下简称实验室)是在声纳技术领域开展探索性、创新性和重大关键技术应用基础研究的国家级科研基地,只有31个人的实验室,现已承担了多项973专题、863课题以及国防基础科研项目等大量国家级基础和应用基础研究任务。

  声纳技术是利用水下声波进行水下目标探测、导航与通信的主要手段,它是与物理海洋学、水声学、新型传感器和信号处理等领域紧密结合的交叉学科,在我国国防和国民经济建设中具有重要作用。声纳探测原理植根于水声学,水声和海洋介质是共生的一对。海洋藉助水声传递信息,由于它的复杂性又制约着信息传递能力;水声藉助对海洋介质复杂性的了解和认识,更多更好地获取与传递信息。我国著名水声专家、中国工程院院士、实验室学术委员会主任宫先仪这样比喻:“作为海洋声信息获取手段的声纳,在其上、中、下游全历程研究中,海洋环境与声传播的耦合属于上游,声传播与声信息处理的耦合属于中游,声信息处理技术属于下游。但这并不是说只有顺流而下没有逆流而上,恰恰应当强调重视必不可少的逆流跋涉和尊重为此付出的艰辛。只有这样处理好海洋—声学—处理三位一体的关系,才能在下游沉淀既先进又实用的技术,诞生新型声纳便是应运而生的事。”这种新型声纳就是以环境适应性为特征的波导声纳。周士弘、葛辉良为代表的实验室年轻一代既敢想又敢做,他们瞄准了这一世界性难题在奋斗,在艰难地跋涉。如今,这一技术发展思路已得到国家资助,并取得了可喜进展。当研究结果在2005年的第七届理论与计算声学国际会议上发表之后,加拿大著名科学家RossChapman教授说:“能够对声源进行稳健地被动测距和定深是一项非常重要的工作,虽然不知道你们用了什么算法,但你们的海试结果让我吃惊。”此后,这位科学家一直关注实验室的工作,并希望开展合作研究。如今,实验室博士生赵航芳已赴加拿大维多利亚大学,进行为期一年的学习和合作研究。

  那年初春,实验室主持的国家某重点攻关任务取得重大突破。可是当初,项目负责人、实验室主任周利生和严琪却为该项目方案的提出,承受了巨大的压力,其矛盾焦点是总体参数的选择与传统观念发生了强烈反差。针对使用环境和特点,经过反复周密地论证,项目组还是坚持采纳了该方案,海上试验结果最终验证这一方案是正确的。可以这么说,该方案是依托单位几十年来积累的集成创新优势和实验室在声纳技术应用基础研究自主创新优势相结合的典范。其关键是低频大功率声波发射器技术与远程弱信号的检测和分辨技术。通俗地说,就是“喊得要响,看得要远,分得要清”。

  为了“喊得响,传得远”,实验室自“九五”以来就瞄准这一发展趋势,把以新型换能(换能即电能与声能间的相互转换)材料应用、新型换能结构、新型换能机理研究为主的低频宽带换能器技术作为发展目标之一。该实验室青年科研人员夏铁坚等后起之秀系统地开展了相关技术研究,历经数不清的仿真和实验研究,攻克了一系列关键技术,为我国新一代主动声纳研制提供了工程化的高性能声波发射器,并达到国际先进水平。

  为了“看得远,分得清”,以李然威为主的青年科研人员充分利用实验室成立以来在声纳信息处理方面的基础研究成果,创新地提出了新型声纳某处理方法,首次采用了一种分辨技术,实现了分辨能力的重大突破,推动了我国声纳探测性能的跨越式发展。

  声纳技术的发展与海洋声学实验研究密不可分。实验室作为主要单位,曾参加了我国历次水声综合考察试验,为声纳信息处理新方法新技术研究提供了丰富的数据支持。那年5月,中美联合在东中国海(亚洲海)进行“亚洲海国际声学实验”,实验室与美国华盛顿大学应用物理研究所合作,成功地进行了海底声散射、海底混响和海底参数反演的声学实验,完成了多种高频声散射理论的验模研究。合作实验中,美国学者对我方试验设备能力和研究人员水平之高大为赞赏。之后,美方采购了相关试验设备并与实验室建立了合作关系。

  厚积薄发,硕果累累。经过积极谋划,精心组织,团结攻关,实验室成立以来取得了一批基础性和应用性成果,并且大部分已得到成功应用,共获国家科技进步奖5项,国家和国防发明专利5项,省部级科技进步奖25项,多项研究成果达到了国际先进或国内领先水平,为国防事业和国民经济建设做出了重要贡献。

  平均年龄小干的事情大

  实验室历来重视团队建设,这是一支特别能战斗、特别能吃苦的队伍。年近七旬的老专家宫先仪身先士卒,为了获取第一手数据,参加了历次海洋考察试验,同年轻人一样,在海上一漂就是数月。为了攻克某研究项目关键技术,年轻参研人员连续三年放弃了几乎所有的节假日,有的还推迟了婚期。特别值得一提的是,实验室常务副主任杜栓平研究员,行政事务十分繁忙,可研究任务一点也没落下,由于家住得远,为了突破关键技术,经常加班加点,很少回家。在妻子怀孕和父母生病等最需要他的日子里,他常常无法尽到自己的责任,他爱人有个玩笑话:“要见他一面,有时真得预约才行。”

  一次,某重大试验前突然出现技术问题,离规定试验时间仅有36小时,若不迅速解决,就意味着这个项目将前功尽弃。现场指挥严琪科学决策,多种方案齐头并进,带领参试人员36小时连续奋战,及时排除了故障,迎着黎明的曙光,如期出海。

  实验室在充分发挥老专家作用的同时,不拘一格,给青年人委以重任,以任务带动人才成长,以人才促进任务完成。如今,实验室承担的所有项目均由40岁以下的青年研究人员担任负责人。某重点研究项目参研人员的平均年龄仅为33.5岁。进入“十五”后,通过事业留人、待遇留人的一系列人才引进和培养举措,实验室引进专家型人才1名、博士和博士后5名,选拔3名研究骨干攻读博士学位,选送2名骨干出国深造,同时自培14名博士生和硕士生。

  现在,实验室已形成了一支专业知识结构合理、科研能力强、学术水平高、以老带青、以青年为主的高水平科研创新团队,为实现声纳技术的跨越式发展提供了良好的人才保障。周利生等先后入选国家“百千万人才工程”、“国防科技工业突出贡献专家”、浙江省“151人才工程”等;实验室获得了国防邮电工会2004年度“创新示范班组”和中华全国总工会2005年度“全国模范职工小家”光荣称号。

  “灵魂”在斗室眼睛看世界

  加强国内外的交流与合作研究,是提高基础研究水平,促进自主创新的有效途径。坚持“开放、流动、联合、竞争”的八字方针,在这个实验室有其特有的含义,也是这个科研机构的灵魂。实验室主任周利生说:“5年来,实验室与国内外30多家研究单位建立了良好的合作关系,进行了多种形式的合作与交流,或开展合作研究,或联合培养和指导研究生,或讲学等。实验室两届学术委员会均由国内多家单位相关领域的院士和著名专家学者组成,院士陆建勋和宫先仪分别担任第一届和第二届学术委员会主任,他们在把握研究方向,指导研究工作等方面发挥了不可替代的作用”。

  实验室聘任了多位国际著名的水声专家担任客座研究员,指导研究工作。通过合作研究,有效提高了实验室的基础研究水平,促进了自主创新。5年来,客座研究专家累计40多人次来实验室开展研究工作,有力地促进了研究水平的提升;学术交流的质和量逐年提高,近30人次参加了国际学术研讨会,近百人次参加国内学术交流会,公开发表论文320多篇,国防技术报告250多篇;组织了50多次内部专题研讨会,邀请国内外专家30多人次来实验室讲学,举办国际和国内学术会议10次,实验室已在国际同行中产生了广泛影响,有数家研究机构主动提出要与实验室合作研究。

  国防科工委和总装备部有关部门领导曾这样肯定实验室的成绩,“声纳技术重点实验室能够重视应用基础研究,重视学术交流和合作研究,成绩很大。你们的研究工作结合了科研院所和高校在研究中的优势,既有新理论新方法的基础性研究,又有关键技术攻关的应用性研究。”

  在“

十一五”计划的开年之际,声纳技术国防科技重点实验室以“强化基础、突出特色;体系创新、综合集成;提升能力、跨越发展”为指导,充分论证,制定了“十一五”和中长期发展规划,积极拓展水下仿生信息处理等新的研究领域,正在为建成“一流管理、一流基地、一流人才、一流成果”的国家级实验室而努力奋斗。

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