我国雷达技术的发展上,刘永坦是其中的科学家。他专注搞雷达,尤其是新体制雷达,这直接解决了传统雷达看不见远处海面目标的问题。
传统雷达的电磁波是直线传播的,地球是个球体,超过一定距离就形成盲区,海上的船舰特别是隐身性能强的能钻空子藏起来。美国航母利用盲区加上自身设计,很难被逮住。
刘永坦团队的新体制雷达,用高频表面波沿着海面弯曲传播,探测距离拉长到几百公里,还能全天候工作,直接把这些隐藏的目标揪出来。
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刘永坦,1936年12月1日出生在江苏南京,那时候国家正乱,战争到处都是。1953年9月,他考上哈尔滨工业大学,进电机系学无线电。
1956年,他被选去清华大学无线电系进修两年,接触更高级的课程,比如电路设计和雷达原理。
1958年回哈工大,他就参与组建无线电工程系,当老师的同时,还主导一些研究项目,像单脉冲延迟接收机这样的设备,用来提升雷达精度。
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上世纪60年代,刘永坦已经在哈工大带学生做实验,解决实际问题。雷达在国防上太关键了,能侦察、指挥、评估作战效果,但国内设备跟国外差距大,尤其是海上探测。
1979年2月,他作为首批公派学者去英国伯明翰大学进修,师从国际雷达大牛谢尔曼教授。英国是雷达发源地,他参与海态遥感信号处理机项目,还独立完成了信号处理工程系统。导师对他评价高,说他攻克了英国当时的关键技术难关。
1981年,他学成要回国时,国外抛出橄榄枝,待遇好,实验室先进,但他没动摇,直接打包行李回来了。他说,雷达看多远,国家安全就保多远,中国不能落后。
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回国后,刘永坦马上行动。1982年,他去北京向相关部门汇报新体制雷达方案。这新体制的核心是利用高频电磁波在海面上的表面波传播,能绕过地球曲率,填补盲区。
他反复解释重要性和可行性,终于1982年秋项目初步批准。1983年,课题组正式成立,成员主要是哈工大的老师和学生,资金有限,设备简陋,得自己动手组装。
1986年项目正式立项,由国防科工委支持。他带队选址威海,海边条件适合实验。1988年,中国第一个新体制雷达站在沙滩上建起来。
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建站后,他们开始实地测试。1989年,系统初步组装好,团队模拟海上目标,用小船带反射器验证理论。
这过程艰难,风沙大,海浪干扰信号,他们上千次调整参数,优化算法,引入自适应滤波减少杂波。
1990年4月3日,屏幕上出现光点,确认是远距离海上目标。这标志着新体制雷达首次成功探测盲区内物体。
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之后,他们继续改进。1991年,这项目获国家科技进步一等奖,刘永坦当选中国科学院院士。1994年,又入选中国工程院院士。
这些认可给了团队动力,他们扩展研究,针对隐身目标优化波段。
美国航母的隐身靠特殊涂层和形状,针对传统微波雷达无效,但新体制的高频波能调整频率,捕捉细微反射信号,把航母位置暴露出来。
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技术细节上,新体制雷达不光是表面波,还结合了逆合成孔径技术,能生成目标图像,提高识别率。
传统雷达对海面目标分辨率低,容易混淆船只和浪花,新体制用数字信号处理,滤除干扰,灵敏度高。即使在风暴天气,也能稳定工作。
2011年,他们完成首部远距离实装雷达,性能达国际先进,核心技术自主掌握。这套系统探测距离超100公里,能同时跟踪多个目标,建立海上预警网。
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这项技术的意义不小,中国海域广阔,过去监控覆盖率低,现在提升到全覆盖,守护海防。
2015年,又获国家科技进步一等奖,认可了持续进步。2018年,刘永坦获国家最高科学技术奖,这是科技界最高荣誉。2019年1月8日,颁奖仪式上公布奖金800万元人民币。
2020年8月3日,他和夫人冯秉瑞把这笔钱全款捐给哈工大,设立永瑞基金,支持电子信息人才培养。他说,未来靠年轻人,得培养后备力量。
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捐赠后,刘永坦继续带学生。2021年9月,哈工大成立永坦班,以他为班主任,招了150名学生,重点教科研方法和精神。2021年,他还获“时代楷模”称号,表彰爱国奉献。
整个生涯,他发表论文多篇,带出博士硕士上百,组建了雷达“铁军”。
他的工作不只技术,还推动了量子雷达和相控阵雷达研究,这些能穿透干扰,高精度定位,进一步提升能力。
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刘永坦从童年逃难到大学深造,再到留学回国,一步步走来,都是为国家雷达事业铺路。新体制雷达的突破,让躲在盲区的威胁现形,奖金虽是奖励,但更重要的是技术自主。
2022年1月7日,他去世了,享年85岁,但遗产还在。永坦班的学生们继承衣钵,推动前沿发展。
如今,中国雷达技术世界领先,离不开这样的科学家。科技强国靠实干,一代代人接力前行。
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