河职故事︱三年超过20项专利,刘拥军博士:与时间赛跑的人

河南日报客户端 2022-10-24 17:13:16

  时间的产生、保持,以及把时间信息通过一定的方式传送出去,叫作“授时”。随着人类活动的范围越来越大,高精度授时服务的对象也到了天上,到了地下,到了行行代码组成的虚拟世界中。

  河南职业技术学院电子与物联网学院刘拥军博士,就是这样一位与“时间”赛跑的人,10年里,他把时间精度从2000万分之一秒控制到亿分之一秒,如今正在朝三亿分之一秒的精度迈进,“做科研,就要追求极致,不断向理论极限靠近。”

三年超20项技术专利

“春耕夏耘秋收冬藏,四者不失时,故五谷不绝。”时间是劳动和生活的指导,时间也是衡量科技创新和技术攻关的标尺之一。image.png       刘拥军博士工作室自2019年11月成立以来,取得了丰硕的成果:3年时间研究超过20项实用新型专利,突破高精度时频锁相环技术、高稳定守时技术、高速信号处理技术、远程物联网协同技术等一系列关键技术,研发了时空基准、高精度时统设备、高精度时统板卡,高速相参多通道信号采集板卡、远程物联网实验与验证系统等一系列具有自主知识产权的设备。获批河南省科技攻关项目“自主可控多模抗干扰时统设备”和“基于云平台的远程物联网实验与验证系统”两项,获得“一种无人机遥控器信号分析破解系统及其工作方法”等国家发明专利3项。并签订“高速相参多通道信号采集板卡和阵列天线”等横向科技开发合同180余万元。

      当然,在日常生活中用不到这么高精度的授时,但是在航天、金融、通信、电力等关系国计民生的领域,拥有独立精准的计时能力和稳定可靠的授时能力十分重要。一位美国科学家曾举例说,如果导弹的计时误差是十亿分之一秒的话,其击中目标的误差则是10英尺,相当于3米多。

      刘拥军博士的研究能把授时精确控制在亿分之一秒内,这个成绩放眼国内也能位居全国第一梯队,高超的技术水准让多家单位和企业抛来合作“橄榄枝”。

“要么不做,要么就做最好”

    “要么不做,要么就做最好”,作为一名科研工作者,刘拥军一直秉承着认真而严谨的科研态度,也正是这种精密到“极致”的科研追求,他才能把授时精度从10年前的2000万分之一控制到如今的亿分之一,并不断在与时间赛跑,超越极限。

      授时研究更新迭代速度很快,精度缩短千万分之一秒的背后有上百个日日夜夜的付出。刘拥军已经记不清,这十年里埋头在实验室,面对冰冷的机器和电路板,做过多少次设计、测试,又失败过多少次。image.png      有别于其他研究的是,在授时领域每一次更新迭代,也意味着新一轮的推翻重来。“先理论研究可行性,用哪些先进的算法,重新设计电路板,写程序,测试能否满足理论要求等,整个过程在不停的优化、完善。”刘拥军说,科技的进步,国际上对授时精度的要求更高,他必须保持高度敏感和相应的知识储备,才能时刻追上市场需求的步伐。

      如今,刘拥军博士的授时研究正在朝向三亿分之一(3纳秒)的精度迈进,这个数值远超中国北斗卫星二代的授时精度(10纳秒),“理论上讲,3纳秒是可以达到的”刘拥军表示,从2004年开始,他一直在从事高精度定位与授时研究,从研究中也获得了很多意想不到的快乐,未来也将致力于提升时统设备的国产自主化程度和抗干扰性能,满足军民领域的应用需求。

“有兴趣想做事情,创造条件要支持”

      走进刘拥军博士工作室,操作台上放着很多线圈、电子元器件、电路板、安装工具等,还有一项引人注目的物品——“郑州钧扬电子科技有限公司”的营业执照。

      执照的法定代表人是孟荣恩,是该校2020级电子信息工程技术专业学生,同时也是刘拥军博士的创业学生。在今年举行的“互联网+”全国大学生创新创业省赛上,孟荣恩和团队凭借电子管功放项目,把失真率控制在千分之一,获得了省一等奖,并在挑战杯大学生创业计划大赛中,获得省特等奖。image.png      每次在工作室里听到电子管功放播放的优美柔和、悠扬动听的音乐,刘拥军都忍不住跟着哼唱,满心欢喜,“我的工作室是一个开放性的实验室,要给有兴趣想做事情的同学,张开怀抱、创造条件去支持。鼓励他们进行自主创新,全力以赴去打造精品。”刘拥军博士说,作为一名科研工作者和授课老师,他更想在实际指导中给学生们传递做科研的思维,比如:如何做科研、如何去思考问题、解决问题,如何抽丝剥茧找到研究项目的核心要素……在他看来,科研思维是科研活动中最为关键的,比科研技能还重要的核心内容,“不管未来他们走不走学术路子,要不要做科研,用科研的思维和方法去学习和工作,受益良多。”

      春绿秋白,日月沉降,行踪不定的时间,正一点点被刘拥军及团队的智慧驯服。不久的将来,我们将有望看到刘拥军博士新的研究突破,看到他的研究在天地一体化信息系统等重大科技平台上大展拳脚。(通讯员 付雨涵 吴猛)

责任编辑:冯军福
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