讓先進測繪儀器國產化

日期:2022-07-28 18:18
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讓先進測繪儀器國產化

劉先林 ,男,1939年4月19日生,河北省無極縣人。 攝影測量與遙感專家。
  1962年畢業于武漢測繪學院。現任中國測繪科學研究院名譽院長。30多年以來,致力于攝影測量和航測儀器的研究工作。1963年提出的解析輻射三角測量方法,是寫入規范的**個中國人發明的方法。研制成功的數控測圖儀獲國家測繪總局一等獎;正射投影儀及與之配套的程序,獲1985年國家科技進步獎三等獎;解析測圖儀成為國內各省市生產大比例尺地圖的主流儀器,獲1992國家科技進步獎一等獎;1998年他任課題組長完成的863-308項目全數字攝影測量系統JX4A-DPS通過國家鑒定,銷往國內并出口國外,獲2001年國家科技進步一等獎。以上科研成果均已產生了很大的經濟和社會效益。為我國的航測事業做出了突出貢獻。系享受政府特殊津貼專家,同系有突出貢獻的中青年專家,博士生導師。是第六屆國內人大代表、**十四大代表、國內先進工作者。
  1994年當選為中國工程院院士。2003年被評為武漢大學第三屆杰出校友。

 

1962年,劉先林從武漢測繪學院畢業。46年來,他在中國測繪科學研究院執著**,取得了一系列重大科研成果,改變了我國先進測繪儀器依賴進口的歷史,為我國測繪事業的發展作出了巨大貢獻。

  自從1994年當選中國工程院首批院士以來,劉先林一直不習慣“劉院士”這個稱呼。別人一叫劉院士,他就連忙擺手:“叫我老劉好了。”有人比喻說,如果說袁隆平是院士中的農民,老劉就是院士中的工人。

  國外產品其實沒什么了不起

  過去很長一段時間,直到上世紀80年代中期,我國測繪事業發展面臨著極大的挑戰。一方面,國家經濟建設飛速發展,對測繪工作提出了更高、更迫切的要求;同時,測繪儀器裝備落后,精密航測儀器完全依賴進口,國外產品占據了90%的國內市場。由于國內研制不出這種儀器,外商漫天要價,一臺測繪儀器要價幾百萬元人民幣,甚至把一些零部件拼湊在一起高價出售。更重要的是,真正的**技術是不可能買來的。測繪技術和裝備的落后,嚴重制約了國民經濟的發展。

  “我們曾經進口一批記錄儀,每臺6萬美元,實際上是快要淘汰的產品,有的不能用、有的經常壞,維修一次又要上萬美元。過去外匯稀缺,國家還要花那么多錢去購買這些所謂的高技術產品。”老劉說。

  有一次在德國,一位外國專家演示他設計的示波器,打出復雜的波形給老劉看,不屑一顧地說:“這種復雜的光機電綜合儀器你們搞不了,還是研制單純光機型吧。”老劉當即把他要演示的下一幕提前道出來,剛才還自我感覺良好的外國專家只好尷尬地收起了儀器。

  “對進口儀器的高度依賴、外國人的輕視與傲慢,一次次震撼著我的靈魂,我痛心、惋惜、窩火!中華民族是一個偉大的民族,為什么就不能研制出自己的精密儀器?研制中國人自己的測繪儀器,把國外產品擠出去,是我們科研工作者義不容辭的責任!”不達目的,誓不罷休,成為老劉重要的人生信念。

  “我仔細研究國外的產品,其實沒什么了不起,我們完全做得了。有一次,國家組團出國考察談判,準備引進5臺解析測圖儀。團長問:‘什么是*需要引進的關鍵技術?’我說:‘除了油漆,我們都搞得了!’中國人并不比外國人笨,一定要有勇氣趕超世界先進水平。目前,國貨已經覆蓋國內市場90%以上,并成功走向國際市場。”老劉說。

  老劉憑著超強的自主**意識,每隔幾年就拿出一項能夠解決測繪生產瓶頸問題的成果——**個發明了寫入我國航測規范的作業方法,**次將計算機技術引入航測生產領域,**次成功研制正射投影儀、數控測圖儀、解析測圖儀、全數字攝影測量工作站、數字航攝儀等一系列具有自主知識產權的產品。

  測繪儀器的更新換代非常快。解析測圖儀是老劉1988年的科研成果,后來獲得國家科技進步獎一等獎。當時,所有人都為之雀躍:它結束了國外精密測繪儀器長期一統中國市場的局面。到1998年,這類解析測圖儀幾乎同時進了博物館。“我們必須不停地推出新產品,才能在世界上站穩腳跟。讓人感到欣慰的是,我國航測技術每10年一次的飛躍,基本上都采用了自主**的產品。”

  出國只有一種理由

  上世紀80年代曾涌動出國潮。“我在美國、日本、德國的老同學、老朋友多次邀請我去國外,我都謝絕了。有人說,你這樣的人在國外,成為千萬富翁不是難事。但我從來沒有想過要成為千萬富翁,我不能為了個人待遇去為洋人打工。我是一個中國人,要為中國人爭氣。我不但要證明中國人不比外國人差,而且要證明中國人在國內干一樣能夠成功!有一次隨團訪歐,我在給哥哥的信中自豪地說,我只出一種國:講學、培訓外國人、推銷我的成果。我后來赴美國、加拿大是宣傳介紹我們的設備,赴日本是安裝設備、培訓日方人員,赴俄國是轉讓技術,赴芬蘭是去培訓,赴巴基斯坦、澳大利亞是裝設備。”老劉說。

  老劉的成果從根本上改變了我國測繪工作的落后面貌,極大地提高了測繪生產力水平。過去,測繪地圖需要做大量的野外工作,測繪工作者跋山涉水,風餐露宿,非常艱苦,有時甚至要冒生命危險。現在,利用他主持研制的全數字攝影測量工作站,航空照片、衛星照片上普普通通的高山、河流、房屋,由平面變得立體了。以前大量艱辛的野外測繪工作,現在坐在電腦前就能完成了。過去測繪一幅1∶1萬比例尺地形圖需要一年多時間,現在不到一個月就可以完成,地圖更新速度大大加快。僅此一項,就為國家節約資金約2億元。

  老劉的成果徹底打破了國外產品在中國測繪市場上的壟斷。僅以全數字攝影測量工作站為例,價格只有國外同類產品的1/10,不僅占領了60%的國內市場,而且批量出口到美國、日本等國家和地區。

  科研就像在地獄里爬行

  “我大學畢業分配到國家測繪總局測繪科學研究所(現在的中國測繪科學研究院),老所長語重心長地說:‘祖國需要什么,一線需要什么,我們就要研究什么。要到生產**線去,解決生產一線的問題,這是研究所的責任,也是研究人員的責任。祖國的希望寄托在你們身上。’用自己的科研成果武裝測繪生產、提高生產力,是我一直堅持的人生追求。”

  回憶當年,老劉說自己研制航測儀器,一無現成圖紙,二無參考資料,三無資金支持。每走一步都要付出更大的代價。

  “1985年,根據航空測量儀器的發展趨勢,我們結合實際提出了研制解析測圖儀的總體方案與設計思路。這個課題不僅難度大,包括了光、機、電、航測、電腦技術在內的多種學科,而且時間緊,要在兩年四個月內完成總體設計和光、機、電部件加工以及上百個程序的編制、總體調試等工作。課題組每位同志都以忘我的熱切情懷,夜以繼日地工作。研制過程中,我們采取結合生產分階段研制的辦法,經過1000多個日日夜夜的艱苦鏖戰,1987年成功研制出JX-3解析測圖儀,并很快在國內得到大規模應用,一舉奪回解析測圖儀國內市場。德國一家公司的香港銷售公司一再降價仍難挽回市場,只得關張大吉。”老劉說。

  “JX-3解析測圖儀開始用的計算機是單板機,沒有操作系統。為了能夠推廣應用,必須及時把單板機提升到系統機上面去。這是非常重要的一環。那段時間我帶著筆記本電腦,把原來單板機上面的驅動軟件,一個個移植到系統機里面去。春節期間,助手們回家探親,就剩下我,時間不等人,工作不能停!我拉著10歲的兒子幫忙,爺兒倆整個春節期間在實驗室連續苦干,一共焊接了幾百個焊點,累得幾乎直不起腰來。就在這一年,JX-3解析測圖儀實現了批量生產,并出口國際市場。”

  除了條件簡陋之外,從事測繪研究還面臨許多挑戰。老劉說:“科研工作就像在地獄里爬行,而且背上還壓著一口鍋,一不小心很可能會被扣在地獄里。誰*能吃苦,誰*能堅持,誰就能*后爬出去!否則,沒有頑強拼搏的意志和堅忍不拔的毅力,就會前功盡棄、一事無成!”他牽頭搞的幾個重大項目,從開始到成功每次都歷時10年左右,經過上百次的失敗、無數次的起起落落。但他從不氣餒,從未放棄。

  老劉說:“早在1968年,我們在四川編制空中三角測量程序,為了解決一個難點問題,我三天三夜在機房度過,連續上機時間*長的一次達8個小時。1980年國慶節,為了調試等高線擬合程序,3天假期我從始至終待在計算機房,每天連續工作10多個小時。”

  產業化*成功的科學家之一

  如果說矢志報國是老劉科研的動力,那么結合生產搞科研就是他的準則。他不贊成從紙面到紙面的科研工作,也不單純追求填補空白。“搞科研要向兩種人學習,在**方面要向作曲家學習,永遠拿出新東西;在產業化方面要向廚師學習,你做的每頓飯都能被吃掉。科研成果如果缺少**的成分,沒有自己獨到的東西,就不會有人應用,怎么談得上產業化?**從何而來?只能是生產實際。”

  “剛參加工作時,國家測繪局從經濟建設需要出發,從1∶5萬比例尺地形測圖轉向1∶1萬大比例尺地形測圖。原來的那種方法精度比較低,不能用于1∶1萬比例尺測圖。我深入生產單位與作業員一起作業,對測繪生產有了充分的了解。通過潛心研究,不到一年時間就發明了坐標法解析輻射三角測量,解決了精度低的問題,為航空測量內業平面加密開創了新途徑。用這種方法,精度提高了一倍以上,而且省去了大量野外作業,滿足了測制1∶1萬比例尺地形圖的需要。”老劉說。

  JX-3解析測圖儀的實用性來源于實踐。老劉在研制儀器時,特意邀請生產單位的作業員來參與,生產作業需要什么功能,就在儀器上設置什么功能,想用戶所想,急用戶所急。用戶感慨說:“這儀器太好用了,真不知道劉先生是怎么知道測圖中那么多細微環節的!”

  長期以來,許多用戶對國產設備信心不足,甚至認為基本不能用,于是老劉把大量精力用在搞好產品服務上——經常帶領課題組同事走進測繪儀器工廠,深入用戶單位,****,傳送經驗,免費解決各種問題。不僅完善了產品,而且感動了用戶。JX-4銷售至今,每年都銷售150套左右,覆蓋了整個國內市場。三四年前就有人預測市場已經飽和了,但JX-4的銷售勢頭一直旺盛不衰。

  老劉*近研制成功的數字航空攝影相機,從設計研制、生產到試驗,始終以用戶需求為**目標,并針對進口產品的不足加以改進。因此,這一儀器在多個方面性能超過國外同類產品,引起瑞士、美國、日本、巴基斯坦等國技術同行的高度關注。

  從事科研工作40多年來,老劉發表的論文加起來不超過20篇,而他所有的科研成果沒有一個變成保險柜中的常駐圖紙,也沒有變成無人問津的“鐵疙瘩”,每個項目都在實際中應用,轉化為現實生產力。科技部高新技術發展及產業化司一位負責同志曾說:“劉院士的成果,做出一個應用一個,他是產業化*成功的科學家之一。”

  老劉的成果產生了極大的經濟效益和社會效益。他研制的全數字攝影測量工作站已在測繪、水電、鐵道、地質、冶金、煤炭、農林、城建、環保等行業大面積推廣應用。第三代解析測圖儀剛剛研制出來時,四川測繪局買了3臺,用這些儀器3個月就完成了寶成鐵路復線測圖任務,比采用傳統方法提高工效5倍,創造產值上百萬元。

  秘訣是鍥而不舍地學習

  談到自主**的秘訣,他說就是鍥而不舍地學習。“自主**本身就是各種知識、各種技術綜合集成的結果,要求我們必須瞄準科技前沿。每一次研制新的測繪儀器,都需要大量的光、機、電、航測、電腦、外語在內的多種學科。我不是搞計算機出身,通過學習,也照樣能掌握軟硬件;下干校前從未搞過儀器,幾年后通過鉆研,也成了光機電方面的行家。”老劉說。

  1980年,我國測繪界參加一次國際會議,老劉的論文被選中大會發言,因為他學的是俄語,不懂英文,只好請人代為宣讀。隨后,測繪局派他到外語學院脫產學習英語一年。“我很不自信,坐在教室*后一排的角落。一次,老師讓我念26個字母,我竟然念不全,引得同學發笑。于是,我主動要求調到**排,發奮用功,學習結束時成績是全班**。”

  2003年,老劉牽頭研制“SWDC數字航空攝影儀”,很多人認為他肯定搞不成。“我就是不服輸!我擠出盡可能多的時間學習這方面的基礎知識和發展前沿,心中有了底之后,便開始深入調研,到處請教。在四川,一個老航飛員介紹,現在航攝儀*常用的焦距150毫米偏長,88毫米偏短,120毫米*好。我牢記在心,現在SWDC-4的焦距就是等效于120毫米。在總參測繪局,一位同志介紹,要取得理想的測圖效果,數字航測儀的旁向視角必須達到90度以上,而進口產品的旁向視場角不到70度。據此,SWDC-4數字航測儀的旁向視場角超過了90度。經過深入研究,我們的這一成果不僅成功出爐,而且高程精度要比國外產品高好幾倍,由于精度的突破,攝影測量的應用領域大大拓寬,過去不能做的現在也變成可能。”老劉說。

  科研工作者不能昧著良心說話

  老劉當了院士以后,請他出席的會議多如牛毛。他就一個原則:與測繪有關的去,與測繪無關又不得不去的,去了也只講測繪。有個上市公司是老劉公司的客戶,請了幾位院士去開會,宣傳他們的新概念,希望院士們認可他們的發展規劃。老劉一聽,所謂的新概念都是虛的。其他院士都簽了字,一向秉承“客戶至上”的老劉就是不簽這個字。盡管得罪了客戶,老劉說科研工作者不能昧著良心說話。

  老劉為我國測繪事業的發展作出了重大貢獻,但從不躺在功勞簿上居功自傲,始終嚴格要求自己,從沒有要求組織給他解決過個人的問題。他愛人身體不好,兩個兒子都已成家,家里成了“空巢家庭”。為了不讓夫人感到孤獨,他有時出差也帶著夫人,但他公私分得很清楚,夫人的路費一定要自己出。劉先林家離單位遠,照顧愛人很不方便,院里想在單位大院里給他補一套單元房,他堅決不同意,說院里房子本來就緊張,不能再要了。前幾年,為了劉先林工作方便,院里專門給了他一套里外間的辦公室,可他把里間讓給同事搞研究、做實驗,自己辦公的地方擠了又擠。院里還提出為他配備汽車和司機,也被他一一謝絕。

  老劉的椅子也很有意思,還是1973年國家測繪局恢復后的膠合板凳,沒有扶手,上面的油漆早已脫落了。有人張羅給他換個舒服的椅子,他振振有詞:換了那種搖椅似的椅子固然很舒服,可是人坐在上面搖啊搖,容易睡著了。所以不能太舒服,太舒服就不能出科研成果。他還勸下面的年輕人,你們也都坐木椅子吧。
 

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