五十多年潛心探索,開辟高精度航海陀螺與系統(tǒng)先河
——記清華大學(xué)“身邊榜樣”、精儀系教授高鐘毓

高鐘毓近照
高鐘毓,清華大學(xué)精儀系教授,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)專家,清華大學(xué)導(dǎo)航技術(shù)工程中心第一任主任。長期從事機電控制工程、慣性儀表與系統(tǒng)研究。編著《工程系統(tǒng)中的隨機過程——隨機系統(tǒng)分析與最優(yōu)濾波》《機電控制工程》《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》《靜電陀螺儀技術(shù)》及《慣性導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)》。曾獲國家發(fā)明二等獎1項、省部級科技進步一等獎2項等。
我國的高科技發(fā)展之路,漫長而又曲折,高精度航海陀螺儀的研究之路就是典型案例。清華大學(xué)精儀系教授高鐘毓憑借頑強的意志和勇于開拓創(chuàng)新的精神,取得了一系列躋身世界前列的科研成果,為我國高科技發(fā)展作出了突出貢獻。
打破封鎖,研發(fā)高精度陀螺儀
陀螺儀是敏感角位移的裝置,具有定軸性和進動性,是慣性系統(tǒng)的核心敏感元件。精密陀螺儀和加速度計用來測量宇航飛行器及遠程飛機、潛艇等運載體的角運動和線運動信號,經(jīng)計算機綜合計算后,能實時、自主、連續(xù)地輸出位置、速度及姿態(tài)信息,實現(xiàn)運載器的導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制。慣性制導(dǎo)技術(shù)始終是制約我國新型武器快速機動、遠程精確打擊的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸之一。為此,我國的科研人員全身心投入該領(lǐng)域,肩負起陀螺儀技術(shù)發(fā)展的重要職責(zé)。
20世紀(jì)60年代中期,高鐘毓開始從事高精度陀螺儀及其慣性系統(tǒng)的研發(fā)工作。當(dāng)時的研發(fā)環(huán)境極其艱苦,一方面面臨著發(fā)達國家對我國的技術(shù)封鎖,另一方面的困難則是我國工藝基礎(chǔ)薄弱、關(guān)鍵材料和工藝設(shè)備缺乏、以及有經(jīng)驗的人才較少。在這種環(huán)境下從事科研工作,每一步都是困境,每一個技術(shù)點都是一座險峰。高鐘毓腳踏實地,用青春和熱血澆灌這朵艱難成長的科研之花。
1965年,清華大學(xué)向國家建議研制某類型航海陀螺儀。1968年,清華、上交大及天津航海儀器研究所等單位數(shù)十名研究人員集中到某航海儀器廠,組成統(tǒng)一的研制組,高鐘毓擔(dān)任技術(shù)負責(zé)人。多年來,科研人員們披星戴月、夜以繼日地奮斗,打破技術(shù)瓶頸、技術(shù)封鎖,終于在1971年成功研制原理樣機,為航海陀螺儀的進一步發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。
1972年,清華大學(xué)受相關(guān)部門委托,進行了航海陀螺儀樣機乘客試驗,獲得成功;1975年完成三軸航海陀螺駕駛儀平臺,經(jīng)機載試驗,取得可喜成果。于是,相關(guān)部門下達高精度技術(shù)指標(biāo)研制要求。經(jīng)過兩年努力,力反饋法測試精度達到導(dǎo)航級;又經(jīng)過兩年努力,伺服法測試精度再提高了一個量級。
重啟項目,高精度航海陀螺儀問世
1993年,清華大學(xué)研制快速定位定向系統(tǒng),研制了航海陀螺尋北儀,定向精度達10″,至今仍為尋北儀中的佼佼者。
2000年10月,有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門提出國產(chǎn)化高精度航海陀螺的需求,清華大學(xué)以技術(shù)優(yōu)勢、報價合理,以及全部技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán),經(jīng)評審專家投票后中標(biāo)。
合同生效后,高鐘毓作為項目負責(zé)人,組織了學(xué)校4個系相關(guān)學(xué)科師生進行技術(shù)攻關(guān)。
在緊張的研制過程中,高鐘毓處處以身作則,全身心投入,節(jié)假日他經(jīng)常在實驗室工作,寒假也只在春節(jié)前后休息幾天,成為了整個團隊的榜樣,獲得北京市優(yōu)秀教師、清華大學(xué)優(yōu)秀黨員等榮譽稱號。
高精度航海陀螺儀于2006年提前通過專家鑒定,各項性能指標(biāo)達到了國際先進水平,使得我國繼美、俄、法之后第四個擁有此項技術(shù)的國家。國產(chǎn)航海陀螺儀與俄羅斯產(chǎn)品相比較,功耗低、精度高,可靠性更佳。
在研制過程自制了20多臺套專用設(shè)備,申請批準(zhǔn)了22項發(fā)明專利,建成了完整的研制線,培養(yǎng)了一支過硬的技術(shù)骨干隊伍,研制成功后已順利轉(zhuǎn)入小批量生產(chǎn)。
高精度航海陀螺儀研制成功后,國家立項研制該陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),高鐘毓擔(dān)任項目負責(zé)人和總設(shè)計師,歷時近10年,于2015年研制成功高精度長航時慣性導(dǎo)航系統(tǒng)正樣機,各項性能指標(biāo)皆滿足設(shè)計要求,達到國際先進水平,開辟了我國高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的先河。為我國解決了核心的自主導(dǎo)航裝備。
在高精度陀螺儀與系統(tǒng)重大工程項目研究進程中,高鐘毓取得一系列的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果,形成了我國自主研究特色。清華大學(xué)的高精度陀螺儀和微機械(MEMS)慣性儀表方面的研究成果已得到國內(nèi)外同行認可,達到了國際先進水平。
潛心育人,致力培養(yǎng)學(xué)術(shù)骨干
近年來,中國的科技飛速發(fā)展,要想保持這樣的發(fā)展趨勢,人才儲備是關(guān)鍵。高鐘毓注重對人才的培養(yǎng),尤其注重在實際的工程項目中鍛煉隊伍,培養(yǎng)青年骨干人才,建立了一支以中青年為主的學(xué)術(shù)骨干隊伍。現(xiàn)在這支隊伍已在科研生產(chǎn)中成為主導(dǎo)力量。

與年輕教師討論技術(shù)問題
在高鐘毓的心中,祖國永遠排在第一位,無條件服從祖國的需要,建設(shè)強大的祖國是他科研的動力和信念。在實際工作中,高鐘毓身體力行,將這樣的信念傳遞給自己的學(xué)生,讓信念的火種在潛移默化間傳承下去。
50多年的時光匆匆而過,高鐘毓卻從來沒有停止科研的腳步。退休后,高鐘毓應(yīng)邀多次赴兄弟單位協(xié)助解決科研中實際的技術(shù)難題,經(jīng)常與年青人交流切磋技術(shù),并通過總結(jié)書寫了50余萬字的專著。他用熱情書寫科研之路,用智慧攻克技術(shù)難關(guān),用頑強不屈書寫奮斗歷程。這就是高鐘毓,一個在我國高精度慣性導(dǎo)航領(lǐng)域,書寫輝煌篇章的科研工作者。
(清華新聞網(wǎng)1月9日電)
供稿:精儀系 編輯:趙姝婧 張睿 華山 審核:周襄楠