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倾听大海的声音
——杨士莪院士传记
作者:唐晓伟          文章来源:工学周报     点击数:     更新时间:2019/12/20 17:43:58

开拓科研新方向1998年,中国成功引进矢量传感器技术,并通过仿制、改进,实现了国产化后,对矢量传感器成阵技术的研究引起了杨士莪的兴趣。他将科研目光投向了新的发展方向——矢量传感器平面基阵小型化的定向与识别研究。

科技未来发展方向之一——自主式水下机器人(AUV)具有活动范围大、机动性好、智能化等优点,是未来完成海底考察、数据收集、援潜救生、探测等各种水下任务的重要工具。要想达到较远的探测距离,如果声呐用传统声压水听器组阵,不但对低频探测鞭长莫及,而且孔径需达数十米甚至数百米,使用起来非常不便;如果按照传统的波束形成方式使用矢量传感器组阵,固然可实现一定范围的低频段探测,但孔径依然很大,不利于工程实施。未来科技的发展对声呐提出了低频探测并且基阵小型化的要求。

这个问题在杨士莪的头脑中盘桓了近十年。他为此进行了十年不懈研究,从理论推导、仿真建模到外场试验,八十多岁的杨士莪始终一丝不苟,亲力亲为。

20125月,国际声学会议在香港举行。这是中国声学学会和美国声学学会之间的首次联合会议,来自41个国家的1500余名声学领域学者参会。作为应邀作大会报告的四位学者之一,杨士莪在会上作了题为《矢量传感器阵列方向图》的报告,提出了应用矢量差分波束形成原理的多极子矢量阵技术,为解决基阵小型化问题,开拓了一条新路径。而这一理论的提出,堪称矢量传感器使用的二次革命

此后,杨士莪带领陈洪娟等哈尔滨工程大学的科研人员,以不满足于眼前成果而甘为长远的耐心和耐力,在这一方向上孜孜以求。无论在赞誉和表彰中,还是在质疑与非议中,杨士莪和他的团队都一如既往——在逆境中勇敢启程,在顺境中保持清醒,这样的信心来源于杨士莪对基础的科学规律的认识分析和对行业发展走向的宏观把握。

2003年,杨士莪率团队到俄罗斯远东太平洋海洋研究所进行学术考察。研究所为杨士莪一行展示了涉及海洋生物制药、海洋地理、海洋气象、海底采矿等诸多方面的研究成果,林林总总,令人眼花缭乱。其中有一个实验项目,利用岸上地声测量装置去接收海洋中的潮汐等低频信号。惊鸿一瞥间,杨士莪眼前一亮,他马上意识到如果将这种基于激光干涉仪测量技术的地声研究应用于水声中的水下警戒、远程勘测等研究中,将会成为水声科学中另辟蹊径的一条科研新路。

杨士莪回到国内后,随即带领朴胜春等教师组成的科研团队对此展开研究,从图书馆查阅文献资料开始,通过与俄罗斯专家进行学术交流、联合实验等方式,从基础研究到探索预研,在国内首开“地声勘测”的研究先河。

在随后的十余年间,杨士莪率团队在这一领域扎根深耕,锲而不舍地在具体研究中另辟蹊径,走出了一条自主创新的科研新路。这一新的领域,包含激光干涉仪测量、声学理论建模等多个交叉学科,杨士莪利用哈尔滨工程大学的学科优势,组织光学、水声学等多个科研团队协同创新,开展相应的理论和设备研究,终于研制出以激光干涉测量为原理的“地声测量装置”,并对不同海底介质地声传播理论建模,取得结合地声信号传播的物理模型特性进行信号处理等颇多创新研究成果。杨士莪亲自参加多次海试,验证了该项技术在近岸海域的适用性,为中国水声学在浅海地区实现对水下目标的低频远程被动探测,开拓了新途径。

21世纪初,杨士莪曾在一次受访中提及:自己最大的心愿,是尽可能丰富各方面的知识。对知识、科学的追求和对于新事物的敏感和好奇,是他一生前进的不竭动力,伴随着他矢志向东、不舍昼夜的脚步。他在向年轻人介绍自己的学习、工作体会时,曾说:注意始终保持对广泛科技领域知识的兴趣和对新生事物的敏感性,是保证自己思想活跃和启发创造性思维的重要措施;许多新研究途径和新研究成果,实际上不过是将这一研究领域的知识和方法,应用到另一研究领域所获得的成果。

201212月,杨士莪荣获第五届全国优秀科技工作者的称号。这一称号饱含着人们对这位年逾八旬仍然活跃在教学科研第一线的老人的赞赏和敬佩,也饱含着国家对老骥伏枥、依旧壮心不已的科技工作者的肯定和褒奖。对此,杨士莪却语气淡泊地说:那是同行客气。他一生获得荣誉甚多,但大多数领奖时却因海上试验、参加学术会议等无法分身受奖,每当这时他总是舍弃领奖而选择工作,时常是一名缺席的获奖者。杨士莪曾淡淡地说,与其站在领奖台上不如让我站在讲台上,我更愿意给学生们上课。

文章录入:赵琳琳    责任编辑:赵琳琳 
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