——记军工系统首获中国专利金奖项目团队

“采用低偏和保偏混合光路的光纤陀螺”，就是这个最初让记者怎么也读不懂的项目，2011年代表军工系统首次问鼎了中国专利金奖的最高荣誉。时值第十二个世界知识产权日到来之际，记者带着对研发团队的祝贺与崇敬，也带着对外行来说奥涩难懂的疑问，探访了它的诞生地——由航天十三所控股的北京航天时代光电科技有限公司。随着记者对以十三所副所长兼时代光电公司总经理王巍博士为首的陀螺研发团队多位专家的采访，愈发了解和感受到：

这个项目研发成功，给军工系统带来的不仅仅是荣誉，更重要的是，它实现了我国惯性制导技术的更新换代，彻底扭转了我国宇航领域和新型武器系统相关产品受制于人的被动局面，其性能达到世界先进水平，对我国武器装备和国防科技实现跨越式发展具有重大意义。

这个项目研发成功，造就和培养了一支勇于开拓、敢为人先的创新人才队伍。十余年来，王巍率领光纤陀螺研发团队，立足自主创新，倾心刻苦攻关，全力奋发拼搏，在他们手中，小小的“陀螺”焕发出独特的“时代”之光。在记者的眼里，他们就是新一代军工人的代表，他们坚毅的品质与创新的精神也折射出耀眼的“时代”光芒。

彻底摆脱受制于人的局面 选择走别人没有走过的路

一提起陀螺，很多人就会想起小时候玩的那种“打陀螺”的游戏，旋转的陀螺给我们的童年增添了无穷乐趣。而根据陀螺的力学特性研发的科学仪器——陀螺仪，则是现代航天、航空、航海和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，对国防工业和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。

光纤陀螺作为新一代陀螺仪，工作原理是基于相对论的萨格耐克效应，与传统的机械陀螺仪相比，优点是全固态，没有旋转部件和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻，成本低，可靠性高，已经成为21世纪惯性测量与制导领域的主导产品之一，受到世界各国广泛关注和研究。

作为我国导航、制导与控制领域新型惯性技术专家、航天惯性技术学科带头人之一，王巍从上世纪90年代后期开始主持光纤陀螺技术及其惯性系统的研发工作。进入新世纪，为了满足我国武器装备和宇航产品对新型高精度、长寿命、高可靠陀螺仪的迫切需求，他带领着这支平均年龄仅为30岁的科研团队，凭借顽强的意志和勇于开拓的精神，突破技术瓶颈和技术封锁，提出了基于多约束多目标优化设计方法的小型化光电一体结构闭环光纤陀螺仪技术方案，进行了从光电子器件陀螺仪表到惯性系统的设计思路、技术途径和工程化实现方法的整体创新和发明创造，“采用低偏和保偏混合光路的光纤陀螺”就是其中核心发明专利技术之一，在国内率先实现了光纤陀螺及其系统的工程化，成为在光纤陀螺及其惯导技术研究、产品研制以及市场应用领域中的突出代表。

采访中，王巍介绍，由于光纤陀螺惯性制导技术是制约我国新型战术武器快速机动、精确打击的关键技术瓶颈之一，国外对此项技术封锁严密。为了解决国防急需，立足当时国内相对薄弱的相关工业基础，我们只有另辟蹊径选择了一条具有中国特色的光纤陀螺研发之路。

适合中国国情的其中一项技术路线就是光路技术方案的确定，与国外“全保偏”和“消偏”光路技术相比，我们采用的是“低偏和保偏混合”光路技术，对光学器件性能要求低，综合成本低。通过采取一系列配套技术支持，短期内就能达到和实现陀螺仪的精度和测量效果。团队成员于海成告诉记者，就好比国外早已全部实现在高速公路开着载重量大的汽车可以一次直达目的地，而我们还要走乡村小路，如等所有基础设施都修好了，时间来不及，代价付不起，所以我们要立足现有的条件，在载重汽车走不了的路，我们就改用轻便车、智能摩托车，越过障碍，一样能快速到达目的地。

团队成员黄磊告诉记者，以“采用低偏和保偏混合光路的光纤陀螺”技术为基础研制的高精度光纤陀螺仪，已成功应用于包括神舟八号飞船、天宫一号目标飞行器等在内的20余个卫星和空间型号中，满足了我国宇航领域遥感、通信、试验、探测等卫星对新型陀螺仪的应用需求，从根本上扭转了我国宇航用高精度长寿命陀螺仪长期依赖进口、受制于人的被动局面。

真正的自主发明经得起千锤百炼 成功取得10余个国家的国际专利

在项目研制过程中，王巍始终将技术创新作为重中之重，在研制初期对创新思路进行全面系统的规划，梳理核心技术、关键技术及外围技术，从光纤陀螺技术方案到实现途径，从光学器件到仪表、系统，从设计技术到工艺装备、试验验证方法等方面都进行系统性、理论性、集成性发明创新。同时，坚持对该技术进行延伸、拓展，让技术不断创新，产生技术创新的良性循环。

“高技术企业要发展，必须具备全球视野。在国际市场上开疆辟土，更需要提高知识产权的保护意识，申请注册国际发明专利是重要渠道。”王巍说，“因此，我们围绕核心技术在国内申请发明专利近百项的基础上，申请国际发明专利3项，填补了航天科技集团公司国际技术专利申请的空白，为进一步开拓国际市场打好坚实的基础。”

自2007年8月，“采用低偏和保偏混合光路的光纤陀螺”技术首次获得乌克兰专利授权后，又相继获得了欧亚8国和美国的发明专利授权。经过10余个国家专利申请的严格审核，拥有绝对自主知识产权的光纤陀螺技术获得了国际认可，这次获得的中国专利金奖，也同时得到联合国知识产权组织授予的奖牌和证书。

申请国际专利确实不是件容易的事情。特别是申请美国发明专利，更是要有绝对的把握和自信。世界上第一只光纤陀螺就是出自美国，因此获得美国专利认可难度可想而知。当时执笔起草专利申请材料的于海成、黄磊、丁东发、王学锋几个人凑在一起，没少为此费脑筋。

于海成向记者介绍，“为了确保申请顺利成功，要反复琢磨如何把我们中国人研究光纤陀螺的新视角、新思路、新方法用准确无误的语言表达出来，提炼形成文字报告。”为此，他们做足了准备工作，筛查了3000余项相关专利，搜索了几百项国际专利项目，与每个专利逐个对比，避免有雷同之处。“只经过一次复议答辩，2008年5月，我们原创的光纤陀螺技术方案就通过了美国专利局的授权。”

为早日让专利实现真正价值 再苦再累科技人员都心甘

“我们搞科技创新不是为创新而创新，申请专利也不是为了专利而专利。立足科研攻关，解决实际需求，体现真正的实用价值，才是我们的追求。”采访中，王巍这句朴素的话让记者印象深刻。“有了创新的沃土，有了实用化的目标，获得奖项只是水到渠成，是下一步奋发攻关的鞭策和激励。”

国外光纤陀螺仪仅保偏耦合器一个器件就要花费3000元－4000元，而“采用低偏和保偏混合光路的光纤陀螺”需要的单模耦合器价格才三四百元，陀螺仪整体节约的成本更是显著下降，由此创造的经济效益非常可观。特别是装配工艺的改进降低了原来的操作难度，使得产量大幅提高，原来的“手工作坊”一跃成为现代化、规模化的批量生产线。这些由技术创新带来的成效，实实在在地摆在科技人员面前。

近年来，在国家国防科工局深入推进国防知识产权战略实施，大力促进国防专利实施转化，提升国防科技自主创新能力和核心竞争力，为国防科技和武器装备创新发展提供强有力支撑的战略指引下，航天时代光电公司以市场为导向，坚定不移地以产业化发展为目标，发挥专业优势，加强技术和产业拓展，加速光纤陀螺惯导项目的市场开拓和推广，不断探索新形势下产业化发展的新思路和新途径。

王巍告诉记者，为了实现光纤陀螺的工程化，我们在产业配套上付出了艰辛的努力。不仅自主建立了Y波导、耦合器、光纤环等关键光学元器件的研制工艺线，而且充分利用民口配套资源，加强关键光学元器件的产业链建设，实现了每个光学元器件都具有两家以上单位的配套能力，成为国内唯一具有完备产业配套的光纤陀螺研制单位，而且拉动了国内光纤陀螺用光学元器件技术的发展，编制起草了一系列企业标准、宇航标准和国家军用标准，建立了新品研发体系，将航天型号要求传递和贯彻下去，使民口企业建立健全了技术、质量、保密体系，探索出一条军民互动、寓军于民的新路子。

然而，看似几句话就概括的产业化之路，王巍和他的团队走得并不轻松，吃了多少苦、受了多少累、攻克了多少难关，只有他们自己最清楚。

在项目研制过程中，陀螺测试是一个关键点。在科学技术面前，要靠实打实的数据说话。 “如何测试验证相关数据，摸索出一个测试方法很重要”。黄磊说，当时设备条件和场所有限，数据测试效果不好。“为了找到相对安静的环境，白天噪音和振动源多，当时王巍主任就带领我们半夜十一二点开始测试。有一段一个多月的时间，每天晚上都是两三点钟开始工作，第二天上午8点再继续开会讨论修改方案。”黄磊记得，在攻关最为关键的一个月，其中一次连续测试14天。大家连续熬夜，不敢有一丝懈怠，有时累得几天吃不下饭，只能喝点米粥。

用下面这组数字可以概括团队的工作状态：“12、7、180、350”。在陀螺研制的攻坚阶段，大家每天工作12个小时以上，每周工作7天，最长连续180天没有休息日。为了完成项目科研，有的科技人员把两岁的孩子送回老家，一连350天没有见过一面。

“所有的一切，只为交付出质量可靠、性能优良的光纤陀螺，再苦再累我们都心甘。为了解决国家之需，时间紧、任务重，我们能做的就是尽自己的力量保证完成。” 这个团队忠诚而朴素的爱国之情和行动深深打动了记者。

以人为本的科技创新氛围 为建设创新团队奠定基础

科技创新，人才为本。面对新技术研发和工程应用并举、市场竞争异常激烈的形势，团队领军人王巍始终把在创新中发现、培育和凝聚人才，培养和造就创新型团队作为研发工作的重点。

光纤项目团队中占80％的是近几年参加工作的年轻人，在日常工作中，王巍结合航天科技集团公司“航天人才科学作风培养”工程，以航天工程课题组+研讨会相结合的创新形式开展工作，使培养和创新相结合。通过这样一种人才培养的实践，使项目团队具有创新活力，使年轻人能更快地进步，同时中年技术骨干和老同志在促进年轻人进步的过程中也能再学习、再提高，以适应新技术研发的需要。

作为博士生导师和团队带头人，王巍不仅自身坚持不懈地深入科研攻关一线，与大家一起制定方案、攻克难题、提出解决方法，而且还不断总结，提炼形成专利、标准、书籍，带动整个技术领域的发展。他发表的学术专著《干涉型光纤陀螺仪技术》荣获2011年度国家新闻出版总署“三个一百”原创图书奖，他培养了博士2人、硕士9人，在读博士生6人，博士后8人，已出站4人，本次获奖的项目团队中于海成、丁东发、黄磊3人就是他的学生。其实在实际工作中不仅他指导的学生深深感受到老师渊博的学识和优秀的品质，整个项目团队都受到他坚韧的钻研精神、严谨的科学作风、不懈的创业激情的感召。采访时，记者深深感受到整个团队朝气蓬勃、富有活力、和谐团结、勇于进取的文化底蕴，散发着青年科研人员思想敏捷、善于创新的时代气息和老一代军工人乐于奉献、艰苦奋斗的质朴之风。

团队成员李永兵至今都清楚的记得王巍曾经在例会上的一次报告。“当时，我们这个项目遇到很多技术难题，时间长了，队伍的斗志正在被消磨，在这个关键时刻，王巍主任给我们做了两个多小时的报告，开头用英文和汉语深情引用了狄更斯《双城记》的开篇名言——‘这是一个美好的时代’。”这次会议既鼓舞了士气，又用大量的数据和理论论证指明了项目发展方向。这一段场景令在场的人员深感震动。

“让我印象深刻的是我们团结奋进的团队精神，不管哪个环节出了问题，大家都是积极协调、相互配合，一个个问题都迎刃而解。”回忆起当初一起奋战的经历，刘绍辉动情的说：“十年前，当时我们都是刚刚大学毕业参加工作，实际工作经验少，在参与研发过程中，不知有多少老师手把手教会我们工作的基本技能，解决问题的思路，又给了我们充分发挥自己的空间。每当出现技术问题时，总是他们带着我们冲锋陷阵、攻坚克难。”当时参与项目研究的有经验的老科技人员不多，时任研发中心主任的王巍以及系统技术室主任张志鑫、光纤陀螺室主任杨清生、集成光学室主任徐宇新等既是领导又是老师，亲自带领大家加班加点、解决技术难题。“有多少个不眠之夜、有多少个节假日，在装配现场、温箱间、振动台旁，都留下了他们辛勤的身影。2003年“非典”期间，其他单位都放假了，为完成光纤陀螺攻关任务，只有我们还在弥漫着消毒液味道的试验室里昼夜加班。”

在科研领域勇夺金奖的创新团队，在体育场上依然风采依旧。由于海成、丁东发、黄磊、张俊杰和徐宇新等5人组成的篮球队，与公司的联队比赛，一举夺冠。在这个团队中，还有集客观严谨与言谈幽默于一身的张志鑫，善于思考、学识渊博的“博士”王学锋，有扑克牌高手、以“青藏高原”组合打遍公司无敌手的臧华……，每个人都有自己的独特之处，都是一道美丽风景。

轻松融洽的团队氛围，是激发创新灵感的沃土，也是人才成长的良田。通过参与项目研发的历练，原来的科研尖兵已经成长为中流砥柱，他们就像一粒粒种子，“春风吹又生”；原来几人的课题小组，已经成长为集研发、设计、制造等于一体的500人高新技术研究创新型企业， 从原来的“小荷才露尖尖角”已经初步显露出满园春色——

光纤陀螺技术不断拓展应用。继“低偏和保偏混合光路”的光纤陀螺之后，三轴一体光纤陀螺、谐振腔型光纤陀螺技术不断突破，工业级、军品级、宇航级系列型谱光纤陀螺及其系统产品已在海陆空天数十个型号中得到广泛应用；特种光纤传感技术接踵发展，研制出新型分布式光纤温度、应力、气体等传感器，研制的基于电气系统电学参量宽频域光纤精密测量技术的全光纤电流、电压测量装置，成为我国大多数数字化变电站的首选，已在40多个智能电网示范项目上成功运行，累计应用量达到1600余相，投运数量跃居世界第一，并已与德国西门子集团达成合作意向，签署产品出口合同。

科技成果不断推陈出新。公司不仅获得第十三届中国专利金奖，还先后两次获得国家技术发明二等奖、一次国家科技进步奖，多项国防科技、军队、中央企业创新奖，王巍同志获得何梁何利基金科学与技术进步奖、中国科协求是杰出青年成果转化奖、第八届光华工程科技奖，公司及项目团队多次在集团公司技术创新、知识产权、标准化、工艺、信息化等工作中获得先进集体和标杆企业称号。

经济和社会效益日新月异。专利的价值在应用，应用本专利技术生产光纤陀螺数千只、惯导系统数百套，项目产生的经济效益数亿元。自2007年至今5年间，公司经济收入每年净增长率50%以上。光纤陀螺技术的突破与应用解决了我国新型战术导弹快速反应机动可靠精确打击和小型化的惯性技术瓶颈，解决了宇航领域长寿命高可靠难题、摆脱了长期受制于人的被动局面，并使光纤传感技术拓展应用到国民经济的电力、石化、交通、安监等主战场，为航天技术应用产业向信息技术物联网技术方向的进一步发展起到了推动作用，带来广泛的经济和社会效益。(许  玲)