勇攀技術(shù)高峰 打造精品儀器
——記中國(guó)電科41所頻譜分析儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)
本刊記者 吳應(yīng)清

信號(hào)分析儀課題組
微波毫米波測(cè)量?jī)x器是國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮著關(guān)鍵和重要作用。在《國(guó)家科技中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》以及國(guó)家近幾個(gè)五年規(guī)劃中,測(cè)量?jī)x器都作為先進(jìn)裝備制造業(yè)的重要組成部分,被列為優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。
頻譜分析儀和測(cè)試接收機(jī)類(lèi)儀器是應(yīng)用最廣、技術(shù)最復(fù)雜的微波毫米波測(cè)量?jī)x器之一。然而就在本世紀(jì)初,我國(guó)微波毫米波頻譜分析儀和寬帶測(cè)試接收機(jī)等測(cè)量?jī)x器幾乎處于空白狀態(tài)。國(guó)外對(duì)我國(guó)實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外公司壟斷,嚴(yán)重制約著我國(guó)日益廣泛應(yīng)用的微波毫米波技術(shù)的發(fā)展,阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的步伐。
挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,為了改變這種被動(dòng)局面,中國(guó)電科41所頻譜分析儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)運(yùn)而生。“塊塊荒田水和泥,深耕細(xì)作走東西;老牛亦解韶光貴,不等揚(yáng)鞭自?shī)^蹄。” 成立之初,團(tuán)隊(duì)面臨的困境正如詩(shī)中所寫(xiě):國(guó)內(nèi)測(cè)量?jī)x器研發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)與國(guó)外相比差距很大,是一塊真正的荒田;作為該領(lǐng)域的科技工作者,必須沉下心來(lái)默默耕耘;國(guó)外測(cè)試技術(shù)發(fā)展日新月異,如果不迎難而上,差距只會(huì)越來(lái)越大。
“咬定青山不放松,立根原在破巖中。千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)勁,任爾東西南北風(fēng)。”面對(duì)困難,這首詩(shī)正是中國(guó)電科41所頻譜分析儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)的精神寫(xiě)照。十余年來(lái),團(tuán)隊(duì)始終保持著滿(mǎn)腔熱情,無(wú)怨無(wú)悔地堅(jiān)守在科研一線,始終立足市場(chǎng)與用戶(hù)需求,致力于頻譜分析儀和測(cè)試接收機(jī)兩大門(mén)類(lèi)儀器的研發(fā),“洞察電磁空間,解析信號(hào)世界”,日復(fù)一日,兢兢業(yè)業(yè),攻堅(jiān)克難,在測(cè)試儀器的研發(fā)崗位上,書(shū)寫(xiě)著科研人的奮斗之路。
團(tuán)隊(duì)堅(jiān)信技術(shù)是核心競(jìng)爭(zhēng)力,要想在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中贏得用戶(hù)認(rèn)可,一定要潛心于核心技術(shù)的研究,注重技術(shù)創(chuàng)新,占領(lǐng)專(zhuān)業(yè)方向的技術(shù)制高點(diǎn)。在這種理念的激勵(lì)下,中國(guó)電科41所頻譜分析儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)銳意進(jìn)取,積極創(chuàng)新,開(kāi)拓思路,梳理專(zhuān)業(yè)方向核心技術(shù),制定技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,明確技術(shù)途徑。多年來(lái),在杜會(huì)文、王峰、向長(zhǎng)波、張超等技術(shù)負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下,團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)、863專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)防基礎(chǔ)科研、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金等數(shù)十項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)科研任務(wù),任務(wù)之重,難度之大,外人很難想象。是什么支撐著這群科研人義無(wú)反顧地奮斗在布滿(mǎn)荊棘的研發(fā)之路上呢?
“其實(shí),我們走上這條路,就沒(méi)想過(guò)退路。一個(gè)科技工作者,國(guó)家和國(guó)防軍工的測(cè)試需求就是我們的前進(jìn)方向,我們責(zé)無(wú)旁貸!”幾句樸實(shí)的話(huà)語(yǔ),折射出科技工作者的信念與擔(dān)當(dāng)。路漫漫而修遠(yuǎn),為了攻克一個(gè)個(gè)技術(shù)堡壘,他們付出了大量的時(shí)間和精力,甚至針對(duì)一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié),不斷嘗試多種解決方案。
團(tuán)隊(duì)數(shù)字信號(hào)處理方向的學(xué)術(shù)帶頭人張超,為了解決頻譜分析的精度問(wèn)題,兩年內(nèi)幾乎閱讀了近30年國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)資料,查不到就問(wèn),從自己的大學(xué)老師,一直問(wèn)到中國(guó)科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等,最終找到了一種在該領(lǐng)域中尚未采用的新方法,通過(guò)反復(fù)改進(jìn),終于解決了困擾團(tuán)隊(duì)兩年多的難題。正是憑借這種強(qiáng)烈的責(zé)任感、使命感及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度,張超與團(tuán)隊(duì)成員加壓奮進(jìn),先后突破了大帶寬數(shù)字中頻采集處理、實(shí)時(shí)并行檢波、實(shí)時(shí)頻譜統(tǒng)計(jì)、數(shù)字非均勻信道化處理等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了500MHz帶寬信號(hào)的實(shí)時(shí)分析處理。
周欽山作為軟件骨干、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,參與了多種測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì),同時(shí)還肩負(fù)著高精度數(shù)字解調(diào)與調(diào)制質(zhì)量分析等技術(shù)的攻關(guān)。沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)積累,只能自己不斷搜集資料、仿真算法。馬上臨產(chǎn)的妻子他也無(wú)暇顧及,夜以繼日地工作,最終換來(lái)了關(guān)鍵技術(shù)的攻克。
經(jīng)過(guò)十多年的艱苦攻關(guān)和不懈努力,團(tuán)隊(duì)成功解決了寬頻帶、高靈敏度、大帶寬信號(hào)接收和高分辨率、高速、實(shí)時(shí)、多參數(shù)信號(hào)分析等多項(xiàng)核心技術(shù)難題。同軸頻率覆蓋范圍至67GHz(外擴(kuò)頻到500GHz),信號(hào)分析帶寬由10MHz提升至500MHz,測(cè)量靈敏度逼近理論極限達(dá)到-172dBm/Hz,實(shí)現(xiàn)了電磁信號(hào)由“窄帶測(cè)試”到“寬帶測(cè)試”、由“已知信號(hào)測(cè)試”到“未知信號(hào)測(cè)試”、由“穩(wěn)態(tài)測(cè)試”到“瞬態(tài)測(cè)試”、由“信號(hào)測(cè)試”到“信息測(cè)試”、由“通用測(cè)試”到“計(jì)量測(cè)試”的五大測(cè)試技術(shù)跨越,打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖,整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,建立了國(guó)產(chǎn)微波分析儀和測(cè)試接收機(jī)較完善的技術(shù)體系,顯著提升了我國(guó)電磁信號(hào)接收和測(cè)試分析技術(shù)能力。

頻譜分析儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷來(lái)注重科研,但科技成果只有轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,才會(huì)真正發(fā)揮它的價(jià)值。團(tuán)隊(duì)正是抱著這種信念,積極轉(zhuǎn)變思維方式,以技術(shù)成果為基礎(chǔ),以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為導(dǎo)向,精益求精,開(kāi)發(fā)出一款款實(shí)用、耐用的信號(hào)/頻譜分析儀和測(cè)試接收機(jī)系列產(chǎn)品:AV4033系列頻譜分析儀、AV4036系列頻譜分析儀、AV4051系列信號(hào)/頻譜分析儀、AV3925系列電磁信號(hào)監(jiān)測(cè)分析儀、AV3922系列寬帶接收機(jī)、AV3923系列測(cè)量接收機(jī)、AV3915系列EMI測(cè)試接收機(jī)等。
其中,AV4033系列頻譜分析儀首次填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)高性能頻譜分析儀的空白,使我國(guó)頻譜分析儀的整體技術(shù)水平和綜合設(shè)計(jì)制造能力上了一個(gè)全新臺(tái)階,開(kāi)創(chuàng)了國(guó)產(chǎn)儀器與國(guó)外高性能產(chǎn)品同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的局面。
AV4036微波毫米波頻譜分析儀是國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)“寬帶微波毫米波頻譜分析儀”,獲2012年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),使我國(guó)成為世界上第三個(gè)能夠制造微波毫米波頻譜分析儀的國(guó)家,并實(shí)現(xiàn)了系列化產(chǎn)品的工程化生產(chǎn)制造,使我國(guó)頻譜分析儀的整體技術(shù)水平和綜合設(shè)計(jì)制造能力上了一個(gè)全新臺(tái)階,對(duì)我國(guó)高端測(cè)量?jī)x器的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到了很好的示范作用。
2012年團(tuán)隊(duì)研制成功了國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)“復(fù)雜電磁信號(hào)監(jiān)測(cè)分析儀”,應(yīng)用于技偵和頻譜監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,獲2014年度中國(guó)電子科技集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2015年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2015年推出的AV4051系列信號(hào)/頻譜分析儀,填補(bǔ)了我國(guó)高性能信號(hào)分析儀器的空白,性能優(yōu)異、功能豐富,產(chǎn)品可靠性、可生產(chǎn)性進(jìn)一步增強(qiáng),可與國(guó)外產(chǎn)品媲美,并實(shí)現(xiàn)了儀器平臺(tái)化、硬件模塊化、軟件組件化,為后續(xù)產(chǎn)品奠定了很好的技術(shù)基礎(chǔ)。
這些系列產(chǎn)品獲得安徽省“高新技術(shù)產(chǎn)品”“自主創(chuàng)新產(chǎn)品”“重點(diǎn)新產(chǎn)品”等稱(chēng)號(hào),打破了國(guó)外產(chǎn)品壟斷,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高端信號(hào)分析儀和測(cè)試接收機(jī)的自主可控,顯著提高了我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)的技術(shù)水平。系列產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于航空、航天、通信等領(lǐng)域,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)以及保障“載人航天”“探月工程”“北斗導(dǎo)航”等國(guó)家重大工程方面做出了重要貢獻(xiàn),取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

信號(hào)分析儀課題組合影
市場(chǎng)是檢驗(yàn)產(chǎn)品的重要標(biāo)準(zhǔn),用戶(hù)的評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品的最好褒獎(jiǎng)。團(tuán)隊(duì)研制的系列產(chǎn)品在電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)開(kāi)展的特殊貢獻(xiàn)產(chǎn)品評(píng)選中獲得“服務(wù)理念獎(jiǎng)”“產(chǎn)品設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”和“中國(guó)好儀器”等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。亮眼的成績(jī)并沒(méi)有讓團(tuán)隊(duì)停下腳步,團(tuán)隊(duì)在完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,還以用戶(hù)和市場(chǎng)的需求為導(dǎo)向,在應(yīng)用創(chuàng)新方面狠下功夫,重視用戶(hù)體驗(yàn)。出差人員時(shí)刻準(zhǔn)備好“小冊(cè)子”,記錄用戶(hù)需求和使用場(chǎng)景,了解儀器的優(yōu)缺點(diǎn)和使用環(huán)境,下大力氣將系列產(chǎn)品和相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用相結(jié)合。
一次,團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取到多個(gè)特殊定制合同。這些合同項(xiàng)目時(shí)間緊、要求高、需求多樣、任務(wù)繁瑣,但是用戶(hù)的需求就是前進(jìn)的號(hào)角,供貨合同的順利完成就是最終的目標(biāo),張志、杜以濤、陳安軍等團(tuán)隊(duì)成員反復(fù)與用戶(hù)溝通,深入了解需求,確保了特殊合同的圓滿(mǎn)完成。
團(tuán)隊(duì)除積極走出去、深入市場(chǎng)、了解需求外,還借助中電41所提供的優(yōu)勢(shì)平臺(tái)加強(qiáng)產(chǎn)品的對(duì)外宣傳。高校將是未來(lái)極具潛能的市場(chǎng),而校園“億計(jì)劃”是中電41所未來(lái)5年開(kāi)拓高校市場(chǎng)的重要部署,包括面向全國(guó)近千所高校開(kāi)展測(cè)試設(shè)備采購(gòu)優(yōu)惠、實(shí)驗(yàn)室共建、免費(fèi)試用體驗(yàn)、培訓(xùn)與實(shí)習(xí)等活動(dòng)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的AV4051系列信號(hào)/頻譜分析儀作為“億計(jì)劃”贊助的首支校園戰(zhàn)隊(duì)支持用儀器,對(duì)提高產(chǎn)品在高校中的知名度與影響力有良好的推動(dòng)作用。未來(lái)團(tuán)隊(duì)還將在電子測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域繼續(xù)為廣大高校提供符合教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研等應(yīng)用需求的產(chǎn)品以及測(cè)試解決方案。
此外,團(tuán)隊(duì)也積極開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。2016年7月,AV4051系列信號(hào)/頻譜分析儀順利通過(guò)俄羅斯國(guó)家科學(xué)計(jì)量研究所的微波儀器認(rèn)證測(cè)試,俄羅斯國(guó)家科學(xué)計(jì)量研究所是俄羅斯無(wú)線電計(jì)量的最高標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu),俄羅斯1/3的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)由其制定。這次認(rèn)證的順利通過(guò),也為開(kāi)啟俄羅斯微波儀器市場(chǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一流的技術(shù)、一流的產(chǎn)品需要一流的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。深諳其道的頻譜分析儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)自身建設(shè)有著明確的定位和清晰的規(guī)劃:人才培養(yǎng)和研究方向的引領(lǐng)是團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重點(diǎn),創(chuàng)新是團(tuán)隊(duì)持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。圍繞這一管理理念,團(tuán)隊(duì)選擇各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)軍人才擔(dān)當(dāng)團(tuán)隊(duì)帶頭人和各學(xué)術(shù)帶頭人,優(yōu)秀的“領(lǐng)頭雁”確保了團(tuán)隊(duì)始終處于科技的“前沿高地”;以實(shí)際測(cè)試需求和領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展為牽引,注重凝練攻關(guān)方向,有的放矢,保證了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的科研發(fā)展方向;針對(duì)團(tuán)隊(duì)年輕成員,借助所內(nèi)優(yōu)勢(shì)資源,采取技術(shù)培訓(xùn),導(dǎo)師帶教等措施,給青年人才交任務(wù)、壓擔(dān)子,不斷提高后備人才的科研創(chuàng)新能力;同時(shí),尊重成員個(gè)性,鼓勵(lì)成員大膽創(chuàng)新,允許失敗,營(yíng)造一個(gè)創(chuàng)新性強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)工作氛圍。
“千淘萬(wàn)漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。”團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年發(fā)展,現(xiàn)已成為一支以中青年人員為主的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)高、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定合理的人才梯隊(duì),在電子電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、信號(hào)處理算法設(shè)計(jì)等方面形成了專(zhuān)業(yè)化的分工,每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向都有能獨(dú)擋一面的技術(shù)負(fù)責(zé)人和人才梯隊(duì),在行業(yè)內(nèi)具有較高知名度,成為我國(guó)儀器行業(yè)的一個(gè)亮點(diǎn)。
辛苦耕耘換來(lái)累累碩果,團(tuán)隊(duì)多項(xiàng)成果獲國(guó)家及省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng);制定了4項(xiàng)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利80余項(xiàng),獲軟件著作權(quán)27項(xiàng);團(tuán)隊(duì)先后獲中央企業(yè)“青年文明號(hào)”、中國(guó)電科“青年文明號(hào)”、中國(guó)電科41所“優(yōu)秀科研項(xiàng)目組”、“黨員先鋒崗”、“七好班組”等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào);團(tuán)隊(duì)成員獲得“國(guó)家百千萬(wàn)人才工程有突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家”“安徽省技術(shù)領(lǐng)軍人才”“國(guó)務(wù)院特貼專(zhuān)家”“安徽省特貼專(zhuān)家”等多項(xiàng)榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。
“和諧、專(zhuān)注、求實(shí)、創(chuàng)新”是這個(gè)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)定不移的信念,打造“一流的技術(shù)、一流的產(chǎn)品、一流的團(tuán)隊(duì)”是這個(gè)團(tuán)隊(duì)矢志不渝的目標(biāo)。“成績(jī)代表過(guò)去,奮斗成就未來(lái)”,科研的道路永無(wú)止境,團(tuán)隊(duì)成員來(lái)不及細(xì)細(xì)體會(huì)成功的喜悅,已經(jīng)一如既往地把目光瞄向了用戶(hù)的更高測(cè)試需求,瞄向了下一代信號(hào)分析儀和測(cè)試接收機(jī)的研發(fā)……