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    十年攻关,让极限地形通信稳定流畅——武警工程大学某型信息通信系统研发纪实

    来源:科技日报      作者:张强     2026-11-13

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    宋晓鸥(右二)带领团队进行科研攻关。郑建生摄

    大漠深处、烈日炎炎,连吹来的微风都带着些许干涩。朱清超抿了抿干裂的嘴唇,对着通信设备焦急地问道,“是否能够听到?请回答!”

    “通信情况良好,信号稳定、传输正常。”听到设备中传来的清晰声音,朱清超的心头一暖——10年间无数个“点灯熬油”的夜晚,终于有了结果。

    朱清超是武警工程大学信息工程学院副教授宋晓鸥团队的一员。这次能稳定通联,正是源于这个团队的坚守。

    近日,该团队所研发的某型信息通信系统获关键技术突破,能够在山地密林、雪域高原、大漠深处等极限地形和复杂环境下实现稳定通联与精准导航。科技创新成果正切实转化为实实在在的战斗力。

    在任务一线找准科研方向

    一次演习失利成为该型信息通信系统研发的契机。

    多年前的一次高原演习中,一支战斗小组因通信不畅意外失联。“这样的突发状况,不仅打乱了战术部署,更增加了官兵发生意外的风险。”宋晓鸥说。事后调研发现,通信不畅是因为垂直的岩壁挡住了信号电波。

    “不能让通信问题影响官兵战斗力生成和生命安全。”宋晓鸥暗下决心。

    然而,除了陡峭的山壁,热带雨林的湿热、海上的水雾、雪域高原的低温与缺氧环境,都会对信息通信产生影响。要解决这些复杂地形导致的信号遮挡、定位偏差、坐标失真问题,谈何容易。

    为解决这些难题,宋晓鸥和团队成员在随后的1年多里,先后3次登上了开往边疆的列车,他们蹚过冰河、走过沙漠、翻过山巅,实地测量了山谷、盆地与河谷等地形地貌的数据,并据此构建了地形与卫星的角度关系,厘清了两者之间的逻辑联系。

    “不同的截止角会与卫星产生不同的‘可见’关系,只有捕获足够数量的卫星,才能确保通信的可靠性。”朱清超介绍,要把这一理论上的可能性转化为现实,必须依托现地数据进行研究。

    “我们发现,不同季节会改变空气湿度与温度,甚至会对地形地貌产生一定影响,海拔高度也会影响信号传播。”朱清超说。于是,他们又先后7次在不同条件下采集各类数据,最终建立了一个涵盖多地域、各类气候、不同海拔的庞大数据库。

    填补军队相关领域技术空白

    “以当时的技术条件,要解决复杂环境中通信联络的问题,难度极大。”通信领域专家、空军工程大学教授向新说。他是宋晓鸥的博士生导师,参与了该型信息通信系统项目的论证过程。

    “这是军内外的一项技术空白,做这个要耐得住寂寞、坐得住冷板凳。”向新介绍,面对“一穷二白”的研究基础,为了加快研发进度,宋晓鸥团队采取多路并进的办法,组织成员分头独立建模、同步论证,极大提升了研究效率。

    “这个算法模型只考虑单一地形下的通信稳定性,换个环境便不适用。照此下去,每类地形都要单独定制产品,不仅成本巨大,而且毫无通用性……”在团队深夜的建模论证会上,又一份方案被推翻,一切又要从零开始。

    “算法是系统的核心,不解决这个‘卡点’,技术突破就无从谈起。一年多时间里,我们每天都在更新算法,有时做梦都在推导论证。”团队成员李殊瑶回忆道。

    一次次模型搭建和数据调试、无数个“从零开始”的反复,上百个方案在不同阶段夭折。终于,团队创新研究的某型算法获得团队、校内及外审专家的一致认可,第一代某型通信导航设备样机顺利问世。

    通信导航设备管不管用,实验室说了不算,战斗一线才有发言权。样机刚下线,团队便带着它冲向了任务前沿。从“一线天”到垂直崖壁,从大漠戈壁到雪域高原,他们坚持在最极端的复杂条件下进行设备性能测试。测试结果表明,该设备在各类极限地形下,始终保持信号稳定、通信良好。

    “该技术填补了军队微定位技术领域的空白。”看到该团队的成果后,一位通信领域评审专家如是评价。

    创新成果应用于高原山地

    “这么个大家伙,都可以用来防身了。这一‘砖头’下去,野狼都得被吓跑。”这是任务一线战士对第一代某型通信导航设备的调侃。尽管战士们很认可该设备的通信能力,但是对其庞大的体积和约1公斤的重量还是存在顾虑,因为野外任务中携带实在不便。

    在一线战士们的背囊中,每一寸空间都弥足珍贵。未来战场上,这个看似不起眼的“一公斤”,极有可能成为制约战斗力的“大难题”。

    “前期,我们虽然自主创新了算法,但是芯片的研制却采用了业界通行的合成主板方案。”朱清超说,“如此一来,设备硬件没有技术优势,也导致了设备体积、重量过大的问题,一旦损坏还不易更换,极易贻误战机。”

    为了找到突破口,他们多次到兄弟院校、地方高校调研,与业内权威专家座谈探讨。经过一段时间的思想碰撞和长期的基础性理论研究,他们决定从芯片底层逻辑架构上寻求突破,经过不懈努力,最终研制出了拥有自主产权的模块化芯片。

    新的芯片缩小了设备的体积,使其重量减轻了近一半,模块化设计还让拆解更换变得十分简单。

    芯片“瘦身”成功,其他元件也要跟上。团队查阅大量文献资料,发现某种新材料可能满足减重需求。按此方案进行材质替换后,设备在极限地区的通信覆盖率依然保持优良,但体积和重量可与普通手机相当。

    目前,该设备已配发至某边防部队,使高原山地作战任务信号覆盖率大幅提升;为某舰艇巡航任务提供通信保障,使信息通信通联半径扩大数倍;有效提高热带丛林任务应急部署效率。

    “下一步,我们要瞄准智能化、自主化、模块化的目标持续攻关。”宋晓鸥说,面对信息化智能化浪潮,团队将努力实现设备在离线状态下的实时定位与路线导航,让设备向着更小、更轻、更强大的方向不断迈进。

    (通讯员 李智  纪骐伟)

    编辑:王慧开
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