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保铮:雷达界的“裁判长”

2020-12-21刘洋黄丽萍

科学导报 2020年74期
关键词:信号处理显示器雷达

刘洋 黄丽萍

1  遇上恩师毕德显

保铮于1927年出生于南通市一个书香门第。他的求学时代正赶上抗日战争全面爆发,战乱中颠沛流离的生活,再加上体弱多病,以至于他的小学、初中、高中都没有过完整的学业。就读于南通中学期间,在陆颂石等名师的影响下,保铮对数学、物理产生极大兴趣,并有了“科学救国”的思想。1949年南通解放,保铮报考了大连大学、清华大学、上海交通大学、唐山工学院4所院校,均被录取。权衡之下,保铮选择了中国共产党新创办的大连大学。

在大连大学,保铮遇到了对他人生影响深远的恩师毕德显。曾自学过物理和微积分的保铮,听了毕老师的课程后,体会到了很多自学时理解不到的新知识,大开眼界。

1953年7月,保铮在以优异的成绩毕业并留校工作。毕德显要求保铮熟悉整个雷达专业教学工作,把几乎所有的雷达课程均辅导或讲授一遍,这促使保铮全面掌握了整个雷达专业课程知识。

当时国内的学术环境相对封闭,但是毕德显非常注意学科的前沿发展,组织了“信息论”讨论班,保铮参与其中,不仅了解了学科前沿,更从畢德显身上学到了做科研的思路和方法。1956年,在毕德显的鼓励下,保铮在《电信科学》上发表了《有干扰时通信体系的极限通信能力》一文,在当时属于比较前沿的研究。

毕德显对保铮的影响是至深至远的。后来保铮1984年被任命为西北电讯工程学院(现为西安电子科技大学)院长,毕德显鼓励保铮“要以工作为重,勇于把担子挑起来,依靠组织,依靠群众,努力开创学校的新局面”。也是在毕德显的推荐下,1991年保铮当选中国科学院技术科学部学部委员。

2  率先启用数字技术

1973年11月,正在农场劳动的保铮突然接到通知,要去南京参加一个会议。原来,当时中国进口了法国公司的5部LP-23航管雷达。这种新的航管雷达,有一个重要部件叫数字动目标显示处理器,它的功能是从雷达回波中消除固定杂波(如山、大建筑等),只把所需的动目标显示出来。由于先进技术对中国禁运,雷达中的数字信号处理部分被去除了。

为解决这个问题,国内有关方面召开了这个会议,讨论能否自己研制该处理器。会议讨论中,大部分人倾向于仿制,但保铮认为,法国的雷达信号处理器方案并不完美,我们应该以数字动目标显示器的研制为契机,自己研制一个通用性强、结构简单、能解决当时国产雷达动目标显示的数字化设备。

最终,上级同意了保铮的方案,并提供了19万元研究经费。学校接到任务后,支持保铮组成了一个8人科研小组。

在当时的条件下,科研小组面临诸多困难,一方面存在知识上的欠缺,另一方面实验的器件仪器设备都很落后,难于购买。为了解决这些困难,保铮决定分两步走,先研制0.5微秒数字动目标显示器,再研制0.2微秒数字动目标显示器。

经过一年多的努力,0.5微秒数字动目标显示器样机于1976年秋研制成功。实验成功后,课题组很受鼓舞,继续研制出0.2微秒数字动目标显示器,1980年获得四机部科技成果一等奖。

保铮带领课题组研制的数字动目标显示器,跟法国设备相比,性能更加出色,而且后来数字动目标显示器的发展潮流也同保铮思路一致。这项技术最重要的意义,是将数字技术应用到雷达中去。1977年秋在烟台召开了一次学术会议,保铮带着他的数字动目标显示器进行现场演示,得到了同行们的关注和肯定。

1978年后,为研制数字动目标显示而成立的8人科研小组迅速发展,并将推广数字信号处理在雷达中的应用作为研究方向,先扩充为研究室,继而又扩大为电子工程研究所。1992年成立的国防科技雷达信号处理重点实验室,就是依托该所建立的。

3  “顶天立地”育人才

由于雷达带有的浓厚军事应用特性,没有国家的支持、只靠个人的力量是很难在这个领域取得成绩的。让人敬佩的是,保铮是从平凡的岗位上,在看似没有可能的状况下,努力争取到科研机会并作出成就。

在保铮的带领下,雷达信号处理重点实验室在该领域的研究一直处于国内领先。重点实验室的自适应旁瓣相消、阵列信号处理、空时二维自适应信号处理、稀布阵综合脉冲孔径雷达技术、雷达成像、雷达自动目标识别等众多学科方向,无不是在保铮的亲自培育和浇灌下成长起来。

伴随重点实验室的成长,保铮逐渐形成“顶天立地”的理念。“顶天”,就是要走在国际学科发展趋势的前沿。保铮非常关注学科前沿,对于新技术的出现,会及时组织学习,举办讲座和研讨班,并指导部分研究生以此作为主要研究方向。保铮的看法是,雷达信号处理领域的某些新技术虽然只是一个研究方向,但必须要弄清基本概念,并密切注意发展动向。由于雷达信号处理领域很多概念出自数学应用,保铮经常邀请数学方面的专家到重点实验室讲课,从中吸收新知识。保铮多次说过,学习信号处理的人,如果不学习只吃老本,用不了多久就落后了。

“立地”,就是要从国家的实际需要出发,为国家建设真正发挥作用。面向国家需求,重点实验室的许多科研工作,跟实际结合得非常紧密。雷达系统出现问题,首先就反映在信号处理,从信号处理能够判断是系统中哪部分的问题。因此,重点实验室的工作虽然是专注于信号处理领域,但在实际工作中涉及面很广,实验室不但研究信号处理,还要改造雷达,要使整个雷达系统处于最优。在保铮的带领下,重点实验室能够有效地帮助雷达整机研制部门解决问题,保铮也因此在雷达界享有很高威望。

2000年下半年,某新型雷达因核心技术攻关遇到难题,出厂日期面临拖延。情急之中,研制部门向保铮求援。电话头天下午打到他家,第二天一早他就回话:“我连夜对有关问题进行了分析,你们放心,再难也要保证产品按期出厂。”保铮马不停蹄地协调重点实验室及相关研究机构合力攻关,使难题迎刃而解。

保铮一生专注于雷达信号处理教育和研究,淡泊名利,努力追赶、超越国际水平。重点实验室立足于实践、着眼于前沿,在满足国家重大需求的同时,又努力走在国际雷达信号处理领域的前沿,这是保铮“顶天立地”思想的体现,也是保铮这位新中国首届雷达生奉献给祖国雷达事业的一份答卷,更是毕德显等新中国雷达教育事业奠基者培育出的硕果。

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