為萬里海疆打造“天眼”“80后”劉永坦獲中國科技界最高獎

□王玉琴

2019年1月8日，國家科學技術獎勵大會在北京隆重召開，哈爾濱工業大學劉永坦院士，獲2018年度國家最高科學技術獎，國家主席習近平親自為其頒發獎章。劉永坦負責研究的“新體制雷達與系統試驗”取得了重大突破，并建成中國第一個新體制雷達站。這個曾被英國伯明翰大學以誘人待遇苦苦挽留的“奇才”，在雷達系統與信號處理技術領域有著精深造詣，取得了一系列驚人的科研成果！

師從英國雷達專家謝爾曼

劉永坦1936年出生在南京市一個溫馨的書香門第，第二年，發生了慘絕人寰的南京大屠殺，他的童年被顛沛流離的逃難所充斥。母親常在油燈下給他講《滿江紅》之類的古詩詞，父親說這些災難的造成就是因為國家太弱，才受人欺負，他常常告訴兒子，科學可以救國，可以振興中華。讓劉永坦從小就對國家興亡有著深刻理解。

1953年，劉永坦以優異成績考入哈爾濱工業大學，大三時，作為預備師資到清華大學進修，返回哈工大后組建了無線電工程系。1978年，被破格晉升為副教授的劉永坦作為國家外派留學生，到英國伯明翰大學深造，主要從事信號處理研究。

該校電子工程系，擁有豐富的文獻資料和先進的試驗設備，聚集著一大批雷達技術的知名專家和學者——劉永坦的導師謝爾曼就是其中之一。劉永坦知道，雷達本來就是英國人發明的，二戰時他們憑借這種“神器”，曾讓不可一世的德國空軍吃盡苦頭，人家在這方面確實有不少絕活。

劉永坦來進修之前，伯明翰大學曾接收過少量中國留學生。不過，他們大多做的是科研輔助工作。了解情況之后，劉永坦心里不是滋味兒，因此，他更是鉚足勁去學，發誓要做出一番名堂。

最初，謝爾曼給劉永坦布置了大量英文文獻去學習。憑借過硬的英文功底、深厚的專業知識，劉永坦很快完成了“作業”。他的刻苦和才華贏得了謝爾曼的信賴和賞識。謝爾曼開始讓他幫帶博士生，并讓他參與了一種新型雷達的核心部分——高頻雷達信號處理機的研究課題，該課題屬于當時雷達界最前沿、難度很大的關鍵技術。這一技術對劉永坦來說是一個全新的領域，他深知此項課題的艱巨性。

他把實驗室當成家，廣泛研讀最新文獻資料，全面剖析前人取得的成功與存在的不足，深入研究現代計算機技術與雷達信號處理技術的有效結合。設計——試驗——失敗——總結——再試驗……無數個日日夜夜就在劉永坦的拼搏中度過。終于，在經歷了無數次失敗之后，一年多的嘔心瀝血有了回報，劉永坦完成了具有國際先進水平的高精度高頻雷達信號處理器的研制工作，成功解決了當時英國關于實時測量海態與跟蹤艦船研究中的一大難題，并立即得到應用。

在對雷達進行現場聯調聯試時，戲劇性的場面上演了。由于實驗是在英國某重要海軍基地進行的，按照規定，外國人禁止參與。但由于參加調試工作的兩個英國助手未能完成現場調試工作，只好破例請來劉永坦救急。在氣氛森嚴的軍事現場，劉永坦沉著鎮定、從容不迫，憑借著自己扎實的功底，圓滿漂亮地完成了任務。

導師謝爾曼評價說：“劉永坦獨自完成的工程系統，是一個最有實用價值、工程上很完善的設備，其科研成果無論在理論上還是實踐上都很重要。他的貢獻是具有獨創性的?！辈骱泊髮W還授予劉永坦“名譽研究員”的稱號。

正是這次難得的科研，讓他對雷達有了全新的認識。傳統雷達雖然有“千里眼”之稱，但前提取決于它站得有多高，地平線之外的地方都是傳統微波雷達的盲區，世界上少數西方大國因此開始研制新體制雷達，從而使“千里眼”練就“火眼金睛”的本領，伯明翰大學電子工程系就在做這項工作。

1981年秋，伯明翰大學以誘人的待遇和優越的條件聘請他留校工作，導師也苦苦挽留，但劉永坦還是毅然回國。他帶回了一個宏愿——開創中國的新體制雷達之路！

建成中國首個新體制雷達站聶力將軍稱其為帥才

然而，要建新體制雷達，在當時簡直是異想天開。因為70年代中期，中國曾經對此進行過突擊性會戰攻關，但由于難度太大，加上國外實行技術封鎖等諸多原因，最終失敗。面對重重質疑，劉永坦堅信：新體制雷達一定能做出來，只是時間和實踐的問題。1983年，經過10個月連續奮戰，劉永坦完成了一份20多萬字的《新體制雷達的總體方案論證報告》，在理論上充分論證了新體制雷達的可能，得到原航天工業部科技委員會的認可?！皼]有誰會告訴你關鍵技術，只有咬牙向前走，不能向外面的封鎖低頭?！币粓鎏钛a國內空白、從零起步的具有開拓性的攻堅戰從此開始。

1986年7月，航天工業部在哈工大舉行了新體制雷達關鍵技術成果鑒定會。50多位專家認真審查、討論和評議，一致認為：“哈爾濱工業大學用兩年多的時間在技術攻關中取得了重大進展，已經掌握新體制雷達的主要關鍵技術，具備了進一步完善雷達系統設計并建立實驗站的條件?！睆拇?，新體制雷達被列為國家科技應用與基礎研究項目。

劉永坦已經完成了預研使命，完全可以結題報獎了。但是，他認為僅僅“紙上談兵”是不夠的，國家真正需要的是進一步建立有戰略意義的雷達實驗站。

此后，劉永坦承擔了國家“863”計劃項目新體制雷達研制工作。他率領攻關團隊與航天工業總公司的有關研究所聯合，成功研制了中國第一臺實驗雷達。雷達調試初期，系統死機頻頻出現，幾十萬行的大型控制程序，再加上發射、接收、信號處理、顯示等諸多設備，任何一個微小的故障都可能導致整個系統無法運行?！安荒芙o科研留死角?！眲⒂捞咕吐暑I團隊每天工作十幾個小時，從系統的每一個程序開始檢查，發現一個問題就解決一個問題。

1989年，中國第一個新體制雷達站建成。1990年4月3日，雷達站完成了整機調試后，新體制雷達技術終于使海上艦船出現在屏幕上。團隊所有成員都欣喜若狂。10月，國家多個部門聯合舉行的鑒定會宣布：“新體制雷達研究成果居國際領先水平?！甭櫫④姺Q贊劉永坦是“難得的帥才”，不僅取得了重大成果，還培養了一支由40余人組成，平均年齡僅有36歲的研制隊伍。1991年，該項目榮獲國家科技進步獎一等獎！

劉永坦在雷達、制導技術方面的創造性科學成就和突出貢獻，為國內外同行專家所矚目。由于其出色的成績，1991年當選為中國科學院學部委員（院士），1994年又當選為中國工程院首屆院士，成為我國為數不多的“雙院士”之一。

接著，劉永坦決心讓研究成果走出實驗室，轉變成新體制雷達裝備部隊。其實從預研轉為型號研制，仍然有很多理論、技術上的難點和空白需要去解決、填補，難度很大。據介紹，新體制雷達項目主要的硬件部分由電子科技集團、航天科工集團的多個研究所完成，而信號處理和顯示控制軟件則由哈工大負責，并負責整套系統的總體工作。由于新體制雷達型號任務下達時打破了歷年常規的研制過程，正樣研制出來時就要達到設計定型，直接交付部隊試用。因此，時間緊、任務重就顯得特別突出。

由于國際上沒有完備的理論，很多技術難點亟待填補，再加上各個場域環境差異巨大，新體制雷達的“落地之旅”格外艱難。在隨后的十余年里，從實驗場轉戰到實際應用場，劉永坦帶領團隊進行了更為艱辛的磨煉。

與室內仿真調試相比，外場真實環境更為復雜。負責天饋系統的鄧維波教授隨研制雷達天線的定點單位前往外場安裝時，外場附近既有山體、懸崖，又有防浪堤，在這種相當復雜的電磁環境中，如何測試和分析天線陣的性能指標？國內還沒有人做過如此大規模和高指標的研究工作，國外也鮮有相關資料。鄧維波仔細分析了外部環境對天線陣性能的影響程度，從理論上找到了天線陣性能指標達不到要求的可能原因，并在3個月內做了大量驗證實驗，最后終于得到了圓滿證實。

“解決不了抗干擾問題，雷達就沒有生命?！眲⒂捞拐f，除海浪的雜波等自然因素的強干擾外，各種各樣的廣播電臺、短波電臺、漁船等，發出強大的電磁干擾是最大的難題。設計——試驗——失敗——總結——再試驗……他帶領團隊進行上千次調整，終于找到了解決方案。

十幾年間，劉永坦團隊一直駐扎在山東海邊，自然環境和生活條件的艱苦對他們來說都不算什么，最難的是所有的理論空白、技術難題都需要一個個填補、去攻克。僅消除電離層干擾這一難題，他們就花了兩年多時間。

2011年，具有全天時、全天候、遠距離探測能力的新體制雷達研制成功。2015年，這項完全自主創新的研究成果再次獲得國家科技進步獎一等獎。它破解了長期以來困擾雷達發展的諸多瓶頸難題。

打造超級“天眼”獲2018年度國家最高科學技術獎

劉永坦成功研制出中國唯一具備全天時、全天候、超視距、?？占嫒輰Ｌ綔y能力的雷達裝備，使我國對海遠程預警技術水平步入國際前列。

這種超級“天眼”，成為我軍防空領域的一把銳器。尤其劉永坦團隊研制的高頻地波超視距雷達，由于工作頻段和工作方式的特殊性，使其在對付目前雷達的四大威脅：隱身技術、電子干擾、反輻射導彈和超低空突防方面具有得天獨厚的優勢，并且較之于預警飛機等，造價低廉，具有廣闊的應用前景。

有關軍事專家評價說，與歐美最先進同類雷達相比，我國的高頻地波超視距雷達系統規模更小、作用距離更遠、精度更高、造價更低，核心技術處于國際領先地位，標志著我國對海遠距離探測技術的一項重大突破。在這個發現即被鎖定、鎖定即被摧毀的高科技時代，無論是敵方軍艦、導彈、航母，膽敢侵犯我疆土，最終都將成為一堆破銅爛鐵！

“依靠傳統雷達，我國海域可監控可預警范圍不足20%，有了新體制雷達，則實現了全覆蓋?！眲⒂捞拐f，給祖國的萬里海疆安上“千里眼”，國防才能更安全。

此外，新體制雷達對我國航天、航海、漁業、沿海石油開發、海洋氣候預報、海岸經濟區發展等都有著重要作用。

2019年1月8日上午，國家科學技術獎勵大會在北京隆重召開，哈爾濱工業大學劉永坦院士、中國人民解放軍陸軍工程大學錢七虎院士獲2018年度國家最高科學技術獎，國家主席習近平親自為其頒發獎章。

有趣的是，剛領完獎，這位精神矍鑠的“80后”老院士，又許下了新的愿望，繼續帶領團隊向小型化雷達進軍，讓技術造價更低，讓功能性能更優，更好保衛祖國萬里海疆！