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梁步阁:打造“透视眼”雷达,助力应急生命救援

湖南日报

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2022-09-23 10:25:36

编者按:

科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。为大力弘扬科学家精神,湖南日报与湖南省科协联合推出《科创湖南之星》栏目,通过讲述湖南省优秀科技人物的故事,营造尊重知识、崇尚创新、尊重人才、热爱科学、献身科学的浓厚社会氛围。

(湖南正申科技有限公司技术总顾问、教授梁步阁  湖南日报全媒体记者 易昂 摄)

【名片】

梁步阁,中南大学自动化学院教授、博士生导师,湖南正申科技有限公司技术总顾问,主要从事微功率超宽带雷达生命探测领域的装备研发与产业化应用。曾获得第二十四届中国科协求是杰出青年成果转化奖、2022年湖南省“最美科技工作者”等荣誉。

【故事】

仅需10秒左右即可初步判断废墟中有无幸存者,并在几十秒内锁定幸存者坐标……

曾多次在抢险救灾中立功的雷达生命探测仪,看上去就像一个16寸左右的小行李箱。

9月20日,记者来到湖南正申科技有限公司,梁步阁拎着一个黑色“行李箱”模样的雷达生命探测仪走了过来,介绍起这个小箱子的“前世今生”与“来龙去脉”。

转换“赛道”,他打造“透视眼”雷达

雷达可御敌于千里之外。它通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标的方位、高度、距离、径向速度等信息。

梁步阁是妥妥的学霸,18岁保送进入国防科技大学,从此与雷达结缘,十年苦读,一直到博士毕业。在博士研究生阶段,他便研制出国内首台30兆瓦全固态高重频纳秒级脉冲源。

“脉冲源是超宽带雷达发射机的核心部件。”梁步阁形容,“发射机相当于嘴巴,接收机相当于耳朵,处理机相当于大脑,合起来就是一部雷达系统。”此前,我国只能通过进口国外的脉冲源来进行相关实验,费用昂贵。刚读博士不久,导师让他尝试着研制国产的纳秒脉冲源。

说干就干!21世纪初,网络搜索引擎还不发达,梁步阁跑遍了北京、长沙等地的几大图书馆,才找到一些零星的论文和资料。压力大、责任心强,他“爆”了一脸的青春痘。靠着只言片语的文献资料和无数次的失败尝试,一年后,他愣是把脉冲源给干了出来。

就在他研究大功率超宽带雷达有所成绩并顺利博士毕业的时候,萌生了一个“反其道”的想法:传统雷达只能看远方,目标总是“高、大、快”;而超宽带雷达在穿透性、抗干扰、近程探测等方面均具备独特优势,为什么不能让它功率降下来,去看一些“近、小、慢”的隐匿目标呢? 同时,国家对人民生命安全的高度重视,给了他从事雷达科技创新、服务民生的勇气。

于是,他在空军工程大学进行博士后研究工作时,转换“赛道”,专注于研究在复杂介质环境下“近、小、慢”目标的雷达探测问题——打造“透视眼”雷达,让它透过墙体、废墟等介质去探测人的心跳呼吸等生命信号。

就在梁步阁博士后研究工作不久,“5·12”汶川特大地震发生。他发现国外的雷达生命探测仪进入震区并发挥了很大作用,内心更加坚定了一个信念:加速研发国产超宽带雷达生命探测仪!

从跟跑到领跑,抢占雷达生命探测技术高地

2008年9月,梁步阁依托国防科技大学和原湖南省消防总队,申报了原公安部消防局重点研发计划项目并成功获批。一年后,两台样机研制成功。

“我干活还比较快!” 梁步阁试图用这句话概括整个样机的研发过程。事实上,他经历了多种方案反复迭代调整的不顺利与苦闷。

他带领团队曾连续3个月泡在实验室,每天工作强度约15个小时;也曾为了推导演算雷达收发信号的时序逻辑,把自己关在办公室里3天3夜。

实战见真章。2010年4月,青海玉树发生地震,梁步阁安排人员带着两台样机前往救灾现场。首次应用,便成功发现了3名被困人员,名不见经传的国产雷达生命探测仪开始崭露头角。

“虽然起步较晚,但一上场就可以与国外产品掰手腕!”说起国产机器性能,梁步阁特别有底气。

这些年来,梁步阁带领团队持续在超宽带雷达目标探测理论、微动目标信号处理算法、收发硬件设计等方面取得一系列创新成果,团队研制的雷达生命探测技术已从早期的单发单收,发展到多发多收、多模融合、分布式阵列等创新体制。

目前,梁步阁团队研发的雷达生命探测仪国内市场占有率达70%以上。而国外产品因性能迭代跟不上,很多方面达不到中国行业标准,即使价格比国产机器便宜,国内市场占有率也只有5%左右。

“从无到有,从跟跑到并跑,再到领跑,我国在超宽带雷达生命探测这个细分的高科技领域,抢占了一席之地。”梁步阁表示,生命救援这条路没有止境,很难预知下一个“考场”在哪,将面临什么介质和什么样的生命体征,只有不断求索。

他透露,团队正在着手建设雷达生命探测数据中心,用实战数据不断训练完善雷达算法,以为未来应急生命救援,提供更精准、更高效的装备力量。(湖南日报全媒体记者 周阳乐 通讯员 刘柏豪 视频 秦钰雯 易昂 宋太桓)

[编辑:王姚冰 唐嘉骏(实习)]

[来源:湖南日报·新湖南客户端]

特别声明:本文为人民日报新媒体平台“人民号”作者上传并发布,仅代表作者观点。人民日报提供信息发布平台。

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