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空天防御精英打造安检“火眼金睛”

2014年10月14日 15:01   来源:中国航天科工二院   

  五年前的2009年2月,美国国土安全部宣布在其本土机场启用毫米波人体安检系统,该系统可以完成对人体携带危险可疑物品的快速检测,比目前使用的金属安检门具有更宽的危险可疑物品检测范围,而且可以呈现三维立体人体隐私保护图像快速准确地定位可疑物品位置,可谓人体安检的“火眼金睛”。从那一刻起,利用航天独有的合成孔径雷达技术造一部处理速度最快、探测距离最近、测量精度最高、检测能力最强的超宽带合成孔径“四最”雷达的任务摆在了航天科工集团“毫米波人体安检系统”重大自主创新项目技术负责人年丰的面前,立项评审会上,我国雷达目标特性泰斗黄培康院士鼓励项目组说,“造这样一部‘四最’雷达不容易,你们还要用‘最短’的时间搞出来!”。两年后的2011年7月,当国内外主流媒体相继报到由中国航天科工集团自主研制的这部毫米波主动式三维扫描人体安检系统已经在世界大学生运动会期间深圳宝安国际机场试用,并完成了30余项国家发明专利的申请时,国内外都为止震惊了!要知道此时美国从开展该系统的预研到机场试用前后整整花了近15年时间,而截止2014年9月,世界上也只有美国和中国航天科工集团成功完成了该系统的研制。

  刚组织完“毫米波人体安检系统”国有资本金产业化定型工作会的年丰和项目组成员又立刻回到研发部现场,开始了紧张有序的工作,空天防御精英们正在用“大力协同、无私风险”的航天精神,“大安全、大防务”的国防高精尖技术惠民安保平安工程,诠释着对祖国和人民安全保卫的应尽职责。

  要想快 捷变源必须先搞出来

  203所某个调试间仪器设备码放最多之处,李宏宇与他的博士生学生张冰一边对仪器上显示出的数据进行分析,一边相互交流讨论。每次有问题张冰向李宏宇询问时,李宏宇都会眉头一紧沉思片刻,等笑容再次浮现在他面庞之后,紧跟着就会有耐心细致的讲解,不乏其中有几个有趣的比方,使本来枯燥乏味的电学问题变的神奇有趣。

  作为技术带头人和班组长,李宏宇在参与毫米波安检系统研发时,身上还同时背着近10个课题,带着3个研究生学生。虽说忙,但千头万绪的工作全部被他整理成井井有条的周计划存在电脑里,每周的任务必须全部完成,于是每天工作到晚上九、十点钟成了常事。可能是由于经常吃盒饭,本来胆囊就有些问题的他前几天又住进了医院,但是没经过几天的保守治疗,他就执拗的出院,重新回到了工作岗位上,继续搞科研、带学生。

  张冰则是一个低调沉稳的人,他和师傅李宏宇有一个很大的共同点就是爱笑,两个人招牌式的笑容让人印象深刻。他还同时负责着整个系统的调校工作,是毫米波安检系统中的主力,项目有需要,自然加班加点总是少不了他。

  李宏宇是频综方面的大拿,张冰主要在研发现场负责具体工作,在捷变源研发和优化的过程中,一有问题两人就会这样沟通,看他俩的样子,谈笑间纳秒级毫米波捷变源就应运而生了,仿佛理所当然一般。孰知如雪山般难跨越的技术攻关却是一点一滴的融化,只不过他俩人笃定了必成的信念,做到了平凡的岗位上笑对一切。

  “其实我这点成绩都应该归功于我妻子,工作这么多年都没怎么顾家,全靠她一人操持了。”李宏宇一谈到妻子,笑着的嘴角就会再向上翘一下,让人不禁感受到丝丝柔情与愧疚。“没什么好说的,年轻人多干点理所当然”张冰则略有些羞赧,没有再多说些什么。

  求完美 好设计源于不懈追求

  在毫米波安检系统模样的研制阶段,由于是第一版本,传动系统的噪音比较大。但大运会试用放在机场,这个问题会影响客户使用感受。为此,吴翔考察了很多减速机,但发现基本没有能满足要求的。大运会的节点不会改变,没有更好的解决方案只能自行设计,一款出自他手的新型减速机替代了原有配件,运行噪音超乎想象的小,听起来还算悦耳。

  “开机!”“归零正常,自检正常,背景扫描正常!”“可进入人体扫描状态。”伴随着开机自检程序化进程的完毕,深圳宝安机场国际出入口大厅处,连续工作了一夜,精神高度紧张的吴翔终于松了口气。5个小时前,地面上整齐的摆放了上百个零部件——那是几个年轻的工程师利用半夜12点到凌晨2点机场非工作时间,从几百米外的物流中心一件一件徒手搬进机场二楼的。要在客流高峰前的8点之前内安装完成,这是需要有相当信心的一个任务——毕竟国外同类型设备现场安装也得需要整整一天半时间,更何况这是首次完整安装自主研发的毫米波安检系统。

  “一次成功!”大家心中的兴奋溢于言表。“差一点,下一版本决不再发生”,吴翔心中默默道,尽管系统连接时出现了一点小问题已经顺利解决,没有影响到大的进度,但是这点瑕疵对于有强迫症的吴翔来说却是难以容忍。

  那个国庆节吴翔和团队只休息了两天,根据用户的使用反馈和自己发现的问题,要改进的地方有很多,基本算是重新设计。好在设计过程本身就令他们兴奋。对产品来说只有面向全生命周期的设计才能叫一个完整的设计,对于该项目的发展,吴翔对他所负责的机电分系统的演进有一个清晰的构想——设计更好的产品是我们不懈的追求。

  精调校 系统化问题倾力解决

  自古以来,系统化问题就永远存在着,毫米波安检系统也不例外。参加警用装备展的前夜,系统已经安装到了现场,整个团队都信心满满的期待着明天展出时的景象。作为项目组连接硬件分系统与软件分系统的“桥梁”,温鑫为了确保万无一失,习惯性的又进行了一遍测试。无巧不成书,就在准备去吃晚饭前问题出现了,一时间所有人都有点不知所措。

  温鑫当机立断,组织人员迅速将设备拆下,马不停蹄地拿到所里进行调试。明天一早就的展出不容有误,调试工作在复杂而充满不确定性的基础上又多了些许焦急和只许成功不许失败的压力。温鑫如同一个总管一般,奔行与软件和硬件负责人之间,一番协调查找问题和解决问题,时间直奔凌晨三点而去。在宁静的深夜里,大家相互用快乐且满意的眼神肯定着彼此付出的艰辛,正享受着成功的滋味。“我们好像还没吃晚饭啊!”打破这一刻宁静的声音让项目团队回到了现实。

  新疆是安保行业的“兵家必争之地”。毫米波安检系统甫一面世,就引起了新疆公安系统与民航系统的浓厚兴趣,赴乌鲁木齐展示产品机不可失。作为项目骨干,温鑫义不容辞地挑起了保障试用顺利推进的重担。他克服了长途奔波的劳顿和水土不服的困难,半年内三次远赴乌鲁木齐负责设备的维护与试用。毫米波安检系统获得机场试用方的高度评价,有力推进了技术产业化进程。

  总管尽管对项目上的事协调的有条不紊,但有时自己的事却有些顾不过来。前段时间正遇上一次评审前的紧张时刻,温鑫隐忍不言,自己推迟手术,忍着病痛每天只喝稀饭坚持加班到深夜。为了项目的成功,他倾尽了全力。

  识别准 真功夫成就火眼金睛

  “我今晚晚点回去,你自己吃饭吧!”初秋的黄昏来的不算早,还在毫米波安检系统前忙碌着的王威习惯性的给妻子发了条短信,然后又继续埋头钻研到检测的算法中去了。

  毫米波安检系统可以很大程度提高安检系统的效率,减少安检人员的负担,正是因为应用了智能的目标识别技术。王威正是负责毫米波安检系统的扫描图像中人体可疑目标识别工作,简单说来就是对扫描完成的人体图像进行检测,把被扫描人身上所携带的可疑物品用红框一一标识出来,让操作人员一目了然。这是整个系统最终面向用户的部分,也是系统人机交互层面最重要的部分。

  经过团队的努力,刚刚获取的一批扫描结果明显好于前期的数据,人体的轮廓更加清晰,目标纹理更加真实,这为目标的识别提供了很好的基础。“不能辜负兄弟们的付出,今天一定得把这个算法搞出来!”王威下定了决心。一遍又一遍的优化目标识别软件算法,逐字逐行调试修改、再调试再修改。经过不断的试验,图像中人体的轮廓逐渐被分离出来了,接着又开始一遍遍的线性分割、小波分析、矩阵变换……如同经过九九八十一遍的历练,醒目的小红框终于把人体身上所带的可疑物品一一捕捉下来,火眼金睛终大功告成!古有孙大圣火眼辨妖魔,今有安检门慧眼识异物。王威满意的笑了,抬头想和团队共享胜利果实时才发现,只剩他一个还在工作现场了。

  

(责任编辑:李方)

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