梁步閣：打造“透視眼”雷達(dá) 助力應(yīng)急生命救援

編者按：科學(xué)成就離不開精神支撐?？茖W(xué)家精神是科技工作者在長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)踐中積累的寶貴精神財(cái)富。為大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神，湖南日?qǐng)?bào)與湖南省科協(xié)聯(lián)合推出《科創(chuàng)湖南之星》專欄，通過(guò)講述我省優(yōu)秀科技工作者的故事，營(yíng)造尊重知識(shí)、崇尚創(chuàng)新、尊重人才、熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的濃厚社會(huì)氛圍。

　　湖南日?qǐng)?bào)全媒體記者 周陽(yáng)樂(lè) 通訊員 劉柏豪

　　【名片】

　　梁步閣，中南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，湖南正申科技有限公司技術(shù)總顧問(wèn)，主要從事微功率超寬帶雷達(dá)生命探測(cè)領(lǐng)域的裝備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。曾獲得第二十四屆中國(guó)科協(xié)求是杰出青年成果轉(zhuǎn)化獎(jiǎng)、2022年湖南省“最美科技工作者”等榮譽(yù)。

　　【故事】

　　僅需10秒左右即可初步判斷廢墟中有無(wú)幸存者，并在幾十秒內(nèi)鎖定幸存者坐標(biāo)……

　　曾多次在搶險(xiǎn)救災(zāi)中立功的雷達(dá)生命探測(cè)儀，看上去就像一個(gè)16寸左右的小行李箱。

　　9月20日，記者來(lái)到湖南正申科技有限公司，梁步閣拎著一個(gè)黑色行李箱模樣的雷達(dá)生命探測(cè)儀走了過(guò)來(lái)，介紹起這個(gè)小箱子的“前世今生”與“來(lái)龍去脈”。

　　轉(zhuǎn)換賽道，他打造“透視眼”雷達(dá)

　　雷達(dá)可御敵于千里之外。它通過(guò)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)的方位、高度、距離、徑向速度等信息。

　　梁步閣是妥妥的學(xué)霸，18歲保送進(jìn)入國(guó)防科技大學(xué)，從此與雷達(dá)結(jié)緣；十年苦讀，一直到博士畢業(yè)。在博士研究生階段，他便研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)30兆瓦全固態(tài)高重頻納秒級(jí)脈沖源。

　　“脈沖源是超寬帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的核心部件。”梁步閣形容，“發(fā)射機(jī)相當(dāng)于嘴巴，接收機(jī)相當(dāng)于耳朵，處理機(jī)相當(dāng)于大腦，合起來(lái)就是一部雷達(dá)系統(tǒng)?！贝饲埃覈?guó)只能通過(guò)進(jìn)口國(guó)外的脈沖源來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，費(fèi)用昂貴。剛讀博士不久，導(dǎo)師讓他嘗試著研制國(guó)產(chǎn)的納秒脈沖源。

　　說(shuō)干就干！21世紀(jì)初，網(wǎng)絡(luò)搜索引擎還不發(fā)達(dá)，梁步閣跑遍了北京、長(zhǎng)沙等地的幾大圖書館，才找到一些零星的論文和資料。壓力大、責(zé)任心強(qiáng)，他“爆”了一臉的青春痘?？恐谎云Z(yǔ)的文獻(xiàn)資料和無(wú)數(shù)次的失敗嘗試，一年后，他愣是把脈沖源給干了出來(lái)。

　　就在研究大功率超寬帶雷達(dá)有所成績(jī)并順利博士畢業(yè)的時(shí)候，他萌生了一個(gè)想法：傳統(tǒng)雷達(dá)只能看遠(yuǎn)方，目標(biāo)總是“高、大、快”；而超寬帶雷達(dá)在穿透性、抗干擾、近程探測(cè)等方面均具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為什么不能讓它功率降下來(lái)，去看一些“近、小、慢”的隱匿目標(biāo)呢？ 同時(shí)，國(guó)家對(duì)人民生命安全的高度重視，給了他從事雷達(dá)科技創(chuàng)新、服務(wù)民生的勇氣。

　　于是，他在空軍工程大學(xué)進(jìn)行博士后研究工作時(shí)，轉(zhuǎn)換賽道，專注于研究在復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境下“近、小、慢”目標(biāo)的雷達(dá)探測(cè)問(wèn)題——打造“透視眼”雷達(dá)，讓它透過(guò)墻體、廢墟等介質(zhì)去探測(cè)人的心跳呼吸等生命信號(hào)。

　　就在梁步閣博士后研究工作不久，“5·12”汶川特大地震發(fā)生。他發(fā)現(xiàn)國(guó)外的雷達(dá)生命探測(cè)儀進(jìn)入震區(qū)并發(fā)揮了很大作用，內(nèi)心更加堅(jiān)定了一個(gè)信念：加速研發(fā)國(guó)產(chǎn)超寬帶雷達(dá)生命探測(cè)儀！

　　從跟跑到領(lǐng)跑，搶占雷達(dá)生命探測(cè)技術(shù)高地

　　2008年9月，梁步閣依托國(guó)防科技大學(xué)和原湖南省消防總隊(duì)，申報(bào)了原公安部消防局重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目并成功獲批。一年后，兩臺(tái)樣機(jī)研制成功。

　　“我干活還比較快！” 梁步閣用這句話概括整個(gè)樣機(jī)的研發(fā)過(guò)程。事實(shí)上，他經(jīng)歷了多種方案反復(fù)迭代調(diào)整的不順利與苦悶。

　　他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)曾連續(xù)3個(gè)月泡在實(shí)驗(yàn)室，每天工作強(qiáng)度約15個(gè)小時(shí)；也曾為了推導(dǎo)演算雷達(dá)收發(fā)信號(hào)的時(shí)序邏輯，把自己關(guān)在辦公室里3天3夜。

　　實(shí)戰(zhàn)見(jiàn)真章。2010年4月，青海玉樹發(fā)生地震，梁步閣安排人員帶著兩臺(tái)樣機(jī)前往救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。首次應(yīng)用，便成功發(fā)現(xiàn)了3名被困人員，名不見(jiàn)經(jīng)傳的國(guó)產(chǎn)雷達(dá)生命探測(cè)儀開始嶄露頭角。

　　“雖然起步較晚，但一上場(chǎng)就可以與國(guó)外產(chǎn)品掰手腕！”說(shuō)起國(guó)產(chǎn)機(jī)器性能，梁步閣特別有底氣。

　　這些年來(lái)，梁步閣帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)在超寬帶雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)理論、微動(dòng)目標(biāo)信號(hào)處理算法、收發(fā)硬件設(shè)計(jì)等方面取得一系列創(chuàng)新成果，團(tuán)隊(duì)研制的雷達(dá)生命探測(cè)技術(shù)已從早期的單發(fā)單收，發(fā)展到多發(fā)多收、多模融合、分布式陣列等創(chuàng)新體制。

　　目前，梁步閣團(tuán)隊(duì)研發(fā)的雷達(dá)生命探測(cè)儀國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)70%以上。而國(guó)外產(chǎn)品因性能迭代跟不上，很多方面達(dá)不到中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即使價(jià)格比國(guó)產(chǎn)機(jī)器便宜，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率也只有5%左右。

　　“從無(wú)到有，從跟跑到并跑，再到領(lǐng)跑，我國(guó)在超寬帶雷達(dá)生命探測(cè)這個(gè)細(xì)分的高科技領(lǐng)域，搶占了一席之地?！绷翰介w表示，生命救援這條路沒(méi)有止境，很難預(yù)知下一個(gè)“考場(chǎng)”在哪，將面臨什么介質(zhì)和什么樣的生命體征，只有不斷求索。

　　他透露，團(tuán)隊(duì)正在著手建設(shè)雷達(dá)生命探測(cè)數(shù)據(jù)中心，用實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)不斷訓(xùn)練完善雷達(dá)算法，以為未來(lái)應(yīng)急生命救援，提供更精準(zhǔn)、更高效的裝備力量。