吴剑旗 :打造守望蓝天的“火眼金睛”

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  中国电子科技集团公司首席科学家,38研究所科技委主任吴剑旗,连续20多年从事反隐身先进米波雷达理论探索、预先研究和工程研制,为我国国防建设作出卓越贡献,所研制的新型反隐身雷达被誉为国防的“火眼金晴”,获得国家科技进步一等奖、二等奖,获得首届“全国创新争先奖”,获授权国防发明专利10多项。吴剑旗本人也入选国家百千万人才工程,成为反隐身雷达领域当之无愧的领跑者。
  “火眼金晴”来自责任+使命的担当
  1991年,海灣战争中美军首次派出了42架F-117A隐身战斗机大规模投入实战,出动1300余架次,在仅占2%架次的战斗中攻击了40%的重要战略目标。隐身飞机在战场上的巨大威力,让一年前来到38研究所的吴剑旗产生了强烈震动:如果不能探测到隐身飞机的雷达,敌方的飞机到我国的领空就如入无人之境,这对国防安全是个巨大的威胁! 1999年,我国驻南联盟大使馆被炸,中国成了联合国5个常任理事国中唯一被隐身飞机轰炸过的国家,这更激起吴剑旗造出我国反隐身雷达的决心。当时全世界都没有反隐身雷达,我国雷达技术水平更是与发达国家存在代差。长期以来中国雷达技术都处于追赶状态,科研人员去探索反隐身雷达技术的时候,没有任何参照物,只能靠自己探索,要从基本的理论开始一步一步研究。
  上世纪九十年代,从事国防技术研究待遇较低,从事雷达基础性预先研究更是条件差、收入少,研究团队中也有很多人经不住高薪和优厚待遇的诱惑,或出国或跳槽去了高薪揽才的民企,但吴剑旗面对责任和使命,却把全部心思精力投在了雷达研究上。“作为一名雷达人,既要敬畏这份职业,又要担当起责任和使命。”吴剑旗言为心声。
  练就国防的火眼金睛,造一部新型反隐身先进米波雷达,让隐形战机无处遁形,成为吴剑旗心中的梦想。造我们买得起、用得起、还能打得起的米波雷达,是吴剑旗执著的信念。为此,他积极申报课题,1992年如愿以偿获得了重点预先研究课题计划的支持,成为了年轻的课题负责人,从理论模型的建立、仿真分析、试验系统到实用装备,倾注了自己满腔的心血与担当,也把个人的目标与国家的需要紧紧地统一起来。
  吴剑旗和他的团队研制出的两种新型米波雷达,特别是支撑雷达实现360度旋转观察的大型重要的关键部件“回转支撑”,其动载的跳动量要求达到头发丝直径的1/3,而使用寿命则要达到10万小时以上,多项指标超过世界先进水平。雷达主要指标领先国外米波三坐标雷达,填补了我国反隐身雷达装备空白。2017年11月,在全军装备质量综合激励项目评比过程中,米波三坐标雷达是获得此项殊荣的唯一雷达产品。
  吴剑旗率领其团队研制了采购和使用成本都不高的高性能米波雷达,相比美国花巨资打造的隐身突防能力,用小的代价解决反隐身的国防安全大问题,避免了掉入高昂的军备竞赛陷阱,为我国探索出了一条高效的反隐身装备建设之路,锻造中国独有、世界领先的“火眼金睛”,也实现了我国雷达研究由“跟跑”到“领跑”的转变。
  责任,总是与事业紧密相连;使命,历来与理想相依共生。投身荒野、放眼天空的这种责任与使命,充分诠释了吴剑旗矢志报国的忠贞信仰,让价值追求的激情动力满格澎湃。这种责任与使命,彰显了吴剑旗舍我其谁的政治担当,让吴剑旗追梦圆梦的前行脚步铿锵有力。
  “火眼金晴”来自带头+带领的攻坚
  1990年,硕士毕业的吴剑旗刚踏进38所的大门,就开启了反隐身技术研究。入所第三年,他开始主持总装重点预研课题“稀布阵综合脉冲孔径雷达试验系统”研究工作。这在当时是一种全新分集体制的雷达技术,找不到任何理论支撑,没有任何可供参考的文献,一切从零开始。原理研究、理论建模、性能分析……试验系统慢慢地从单路,做到9路,再到25路,从非实时处理到实时处理,每一步都异常艰难。直到2000年,经过8年的艰辛历程,该课题才顺利结题。
  从25岁成为课题带头人开始,吴剑旗就担当起雷达研究的重任。“雷达科研,关系国防大业。我们的担子就是责任。作为一名党员,更应该时刻冲在前面,做出表率。”吴剑旗模范带头,从课题研究到理论建模,从设计方法到技术实现,他都主动作为、身先士卒。一次在雷达测高的过程中,连续6个月都测不准,同事们都急了,但吴剑旗不忙不乱,带领同事们一步步排除故障,分析研究解决问题,很快取得了成功。偏远地方的试验,他带头去,一去几个月不能回家;节假日加班,他第一个到,最后一个走遇到危险的环节,他亲自上。
  从事雷达技术研究,离不开大量的野外试验、飞行试验。而雷达的建设阵地、试验阵地一般都设在地势险峻的地方,不少地方是无人区,条件异常艰苦,试验期间连续几个月无法回家更是常事。吴剑旗和团队付出的不仅仅是汗水、亲情,甚至还冒着生命危险。一次检查装备时,同事意外受伤,当时手机没信号,救援也找不到,只能由人步行十多公里去找救援。在非典的特殊时期,吴剑旗带领团队一天也没有放假,当时雷达的检验实验地点正好是在疫区,接到任务以后,吴剑旗带领整个团队整整工作了89天,直到把项目的检验科目全部完成。
  吴剑旗还注重发挥女性科研人员的优势,团队中有一只巾帼创新队伍,是由23名女同志组成的。米波三坐标雷达研制过程中,难度大,周期比较长,需要特别细心、有毅力和有韧性的同志来承担工作。在这方面,女同志比较有优势,所以在挑选团队人员的时候优先挑选女同志。
  在艰辛的雷达研制工作中,吴剑旗和团队克服了一个又一个工程上的困难,终于取得了成功。2005年,DBF(数字波束形成)体制三坐标雷达获得了国家科技进步一等奖。2013年,国际雷达会议在澳大利亚阿德莱德召开,吴剑旗受邀参加,也让亚洲科学家第一次出现在该会议中。2014年,受法国国际雷达会议主席邀请,吴剑旗再次率领中国电子学会无线电定位技术分会代表团出席了在法国里尔举办的2014年法国国际雷达会议,并在开幕式上作了关于先进米波雷达性能提升研究的专题报告,引起国际知名雷达专家的关注。2015年9月3日,纪念抗战胜利70周年阅兵式上,由吴剑旗团队研制的世界上首个采用DBF体制的305A机动式三坐标雷达在天安门广场接受了党和全国人民的检阅,在我国雷达发展史上留下了浓墨重彩的一笔。   一个人的奋斗,是素质能力的展现;一群人的奋斗,则是共同事业的凝聚。哪里需要哪上前,哪里困难哪当先,哪里危险哪挺身,吴剑旗的带头,是人格的完美绽放,更是党性的精彩呈现。在个个研究空白从零填补,在重重技术难题齐心攻关,在处处险峻荒野同甘共苦,吴剑旗的带领,是智慧的無私挥洒,更是精神的合唱礼赞。
  “火眼金晴“来自超越+领跑的创新
  我国先进的米波雷达研制成功后,2016年初,在我国东海上空发现了F-22战机,我军飞机对其进行了伴飞和警告,之后又探测到美军的F35。导致2017年美国海军在制定2018年预算时,专门拨出了一笔20亿美元经费,用在新型干扰机当中增加反先进米波雷达的对抗能力,主要是针对中国的先进米波雷达。其报告显示,鉴于中国日益发达的反隐身技术,使美国大量存在的隐身战机遭受致命威胁,美国迫切需要研究反制措施。吴剑旗领衔研发的多型反隐身米波雷达,让一切敢于来犯之敌无处遁形,让祖国的蓝天晴空万里。
  1999年,我国启动第三代骨干三坐标雷达的研制,当时的雷达研究界普遍认为米波雷达虽然具有探测隐身飞机的独特优势,但它的不能准确测高、威力覆盖不连续、低角盲区大、阵地适应性差诸多劣势是难以克服的。如果沿用现有的技术体制,可借鉴程度高、研制风险小。但吴剑旗认为,沿用现有技术体制在核心技术上难以实现新的突破,只要认准目标、勇于创新、持之以恒,就一定能成为引领者。因此,毅然放弃了当时世界上公认最先进的三坐标雷达采用的多波束相扫体制,提出了更先进的DBF体制。
  没有可以借鉴的成功经验,没有可以模仿的典型案例,但吴剑旗凭着敢于超越、勇于创新的勇气,带领团队大量收集数据,攻克多项关键技术,从空间分集和超分辨处理两个技术路径进行了大胆创新:一是创立具有空间分集作用的稀布阵综合脉冲孔径雷达体制,二是率先使用超分辨处理和分区保形波束设计方法提高测高精度和改善空域覆盖性能。通过创新的系统设计、大量的试验研究,提升测高精度和改善空域覆盖性能,克服超分辨技术信噪比要求高,探索形成了独有的反隐身先进米波雷达理论、建立了基础数据模型和独有的设计方法。
  2001年,吴剑旗带领团队完成了课题研究,在包括数名院士在内的鉴定专家组在技术鉴定会上,作出了“国际领先水平”的评价。DBF体制三坐标雷达研制成功后,2006、2007年连续两年在国际市场签约达一亿美元,打破了美国、法国长期占领国际雷达市场优势地位的局面,而西方先进国家在2007年后才推出DBF体制的新一代三坐标防空雷达。2012年,完成了世界上首个实用系统研制,雷达威力覆盖、测高精度、数据率等主要战术指标全面超过国外米波三坐标雷达和我国现役微波三坐标雷达。目前,国产反隐身雷达能在任何地形地貌上都能保证性能稳定。在雷达车的“回转支撑”、军用级别的精密芯片、突破DBF体制技术、抗干扰和电子兼容等各个方面,吴剑旗团队研发的反隐身雷达都达到了世界最好水平。
  对下一步研究方向,吴剑旗信心满怀:将向第五代反隐身雷达进军,使之从作战应用上来说,将用来“对付”具有超音速巡航、无人驾驶、两栖作战等特性的第五代隐形战机;从技术方向上来说,要将微波与光子技术结合,实现全息感知、智能化和软件化,不仅可以探测到隐形战机,还要能够辨别具体机型,甚至可以分辨出是哪一架飞机,使我国的雷达技术真正成为世界的领跑者。
  没有创新就没有超越,没有超越就没有领跑。打造守望祖国蓝天的“火眼金晴”,需要的是打破陈规、力排众议的胆识勇气,需要的是精益求精、勇攀高峰的奋斗精神,需要的是远望前瞻、争创一流领跑抱负。28年来,吴剑旗和他们的团队始终坚守使命、守望蓝天,另辟蹊径、勇于创新,终让全世界刮目相看。
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