王巍,1966年10月9日出生于陜西省漢中市,是中國導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制專家,中國科學(xué)院院士和國際宇航科學(xué)院通訊院士。他畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)自動控制系,并于1991年獲得碩士學(xué)位,1998年獲得博士學(xué)位。他長期從事光纖陀螺與慣性系統(tǒng)等新型慣性技術(shù)研究工作。王巍現(xiàn)任航天三江第十三研究所研究員、所長/230廠廠長、黨委副書記。他曾獲得第八屆光華工程科技獎和何梁何利基金獎。2013年,他當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
人物簡介
王巍,1966年10月9日出生于陜西省漢中市,籍貫陜西漢中。導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制專家。中國航天科技集團(tuán)公司第九研究院研究員。1988年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)自動控制系,1991年獲該校碩士學(xué)位,1998年于中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院獲博士學(xué)位。
長期從事光纖陀螺與慣性系統(tǒng)等新型慣性技術(shù)研究工作。提出光纖陀螺新技術(shù)體制,系統(tǒng)闡述了誤差機(jī)理及其抑制方法;在國內(nèi)率先主持研制出宇航長壽命光纖陀螺組合并實(shí)現(xiàn)空間應(yīng)用,提出光電一體小型化光纖陀螺慣性系統(tǒng)方案,解決了航天飛行器制導(dǎo)與控制相關(guān)的一系列關(guān)鍵技術(shù)難題;提出并實(shí)現(xiàn)了光纖電流、電壓互感器工程化技術(shù)方案。曾獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎2項(xiàng)、國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎1項(xiàng)、何梁何利科技進(jìn)步獎、中國專利獎金獎等。
第十四屆全國人大代表,第十四屆全國人大常委會委員。
科研成就
從舉步維艱到步履矯健導(dǎo)彈武器領(lǐng)域用光纖陀螺慣性制導(dǎo)技術(shù)
慣性制導(dǎo)技術(shù)是制約我國新型戰(zhàn)術(shù)武器快速機(jī)動、精確打擊的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸之一。新型導(dǎo)彈武器對慣性器件小型化、抗沖擊、寬頻帶、大動態(tài)范圍和寬溫快速啟動等提出了新的更高要求。全固態(tài)的光纖陀螺由于其自身的優(yōu)勢,成為新型戰(zhàn)術(shù)武器的首選,但是國外對此技術(shù)封鎖嚴(yán)密。
由于我國的工藝基礎(chǔ)和光電子器件水平還不很高,當(dāng)時國內(nèi)配套條件差、關(guān)鍵設(shè)備缺乏、可借鑒的經(jīng)驗(yàn)很少,從原理樣機(jī)、工程樣機(jī)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用需要攻克一系列的難關(guān)。
王巍提出了基于多約束多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法的小型化光電一體結(jié)構(gòu)閉環(huán)光纖陀螺儀技術(shù)方案。他帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),憑借頑強(qiáng)的意志和勇于開拓的精神,面對各種難關(guān),堅(jiān)定信念、迎難而上,努力突破技術(shù)瓶頸和技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)途徑的整體創(chuàng)新,形成了從光電子器件、陀螺儀表到慣性系統(tǒng)的設(shè)計思路、技術(shù)途徑和工程化實(shí)現(xiàn)方法,自主設(shè)計研制了小型化閉環(huán)單軸光纖陀螺和三軸一體光纖陀螺產(chǎn)品,在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了光纖陀螺及其慣性系統(tǒng)的工程化。針對導(dǎo)彈武器對光纖陀螺慣性系統(tǒng)小型化和抗大量級沖擊的高要求,他解決了無須溫控和減振器的慣測裝置精度保持及機(jī)械諧振問題,滿足了導(dǎo)彈武器要求,同時實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)級慣性系統(tǒng)性能的長期穩(wěn)定性,使國內(nèi)此類慣性系統(tǒng)標(biāo)定周期、啟動時間和帶寬等指標(biāo)大幅度提高。
該光纖慣性系統(tǒng)技術(shù)及產(chǎn)品在國內(nèi)首次成功應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)武器型號,達(dá)到同類產(chǎn)品國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平,已通過地空、空空導(dǎo)彈等多個導(dǎo)彈武器的飛行考核并實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用,解決了我國新型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈快速反應(yīng)、機(jī)動可靠、精確打擊和小型化的慣性技術(shù)瓶頸,成為更新?lián)Q代性的慣性制導(dǎo)技術(shù)和產(chǎn)品,獲國防科學(xué)技術(shù)獎一等獎和國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。相關(guān)技術(shù)已用于國防新型重點(diǎn)型號姿控系統(tǒng)研制,并推廣應(yīng)用于機(jī)載光纖慣性測量裝置和艦船航姿測量等領(lǐng)域。
走向縱深宇航領(lǐng)域用光纖陀螺技術(shù)
陀螺儀是衛(wèi)星、飛船、深空探測飛行器運(yùn)動測量與控制技術(shù)中制約全局的關(guān)鍵部件,光纖陀螺在原理上壽命長、可靠性高,但是衛(wèi)星上苛刻的深太空環(huán)境對光纖陀螺儀提出了更高的要求,此項(xiàng)技術(shù)難度很大,在我國宇航領(lǐng)域應(yīng)用上還是一個空白。
王巍帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)統(tǒng)籌謀劃,從2003年開始就開展了一系列光纖陀螺空間環(huán)境應(yīng)用的試驗(yàn)研究。為了解決上述國家級技術(shù)難題,針對宇航應(yīng)用的特殊環(huán)境條件,王巍提出了宇航用高精度光纖陀螺儀技術(shù)方案,帶領(lǐng)隊(duì)伍對干涉型光纖陀螺儀的空間環(huán)境適應(yīng)性開展了深入細(xì)致的理論和試驗(yàn)工作,從方案設(shè)計參數(shù)到工藝細(xì)節(jié),他都反復(fù)推敲,精益求精。要實(shí)現(xiàn)環(huán)境條件下的高精度,技術(shù)上存在很多難題,他帶領(lǐng)隊(duì)伍對一個個技術(shù)難點(diǎn)尋求全新的技術(shù)解決途徑,功夫不負(fù)有心人,一個個火花在苦思冥想中誕生,一個個發(fā)明被實(shí)踐所驗(yàn)證,關(guān)鍵光學(xué)器件的長期穩(wěn)定性、調(diào)制器及系統(tǒng)輸出的非線性、儀表的空間環(huán)境適應(yīng)性等影響環(huán)境下精度的一系列難題不斷被克服,高精度光纖陀螺的高信噪比和標(biāo)度因數(shù)的高穩(wěn)定性最終實(shí)現(xiàn)。
2007年,王巍負(fù)責(zé)研制的某型導(dǎo)航衛(wèi)星用光纖陀螺組件在超出技術(shù)條件的太空環(huán)境下成功啟動工作,并在軌連續(xù)正常工作24個月以上,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)光纖陀螺技術(shù)在衛(wèi)星中的首次成功應(yīng)用。
多年來,我國多數(shù)衛(wèi)星的姿態(tài)敏感系統(tǒng)一直依賴進(jìn)口的機(jī)電式陀螺儀。在此情況下,王巍帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)迎難而上,組織實(shí)施了宇航級光纖陀螺替代進(jìn)口專項(xiàng)工程,重點(diǎn)研制了長壽命光纖陀螺組件系列型譜產(chǎn)品,分別用于替代進(jìn)口撓性陀螺和三浮陀螺,產(chǎn)品已在對地遙測和科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星等多顆在軌衛(wèi)星上良好運(yùn)行。
在此過程中,王巍研究制訂了光纖陀螺光電子器件應(yīng)用指標(biāo)和宇航級光電子器件航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在總結(jié)研制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)論述了干涉型光纖陀螺在溫度、磁場、力學(xué)、輻照等環(huán)境條件下誤差的機(jī)理、模型及抑制方法,提出了光纖陀螺應(yīng)用模型及其隨機(jī)誤差特性對飛行器控制系統(tǒng)的影響評價與處理方法,發(fā)表了兩部學(xué)術(shù)專著,其中《干涉型光纖陀螺儀技術(shù)》榮獲2011年度國家新聞出版總署“三個一百”原創(chuàng)圖書獎。
王巍及其科研團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)率先研制出了基于長波長的精密級宇航用高精度光纖陀螺儀工程樣機(jī),居國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平,相關(guān)部分技術(shù)指標(biāo)與已報道的實(shí)用化光纖陀螺國際最優(yōu)水平相當(dāng),于2010年榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
2011年,王巍組織研制的光纖陀螺慣測裝置作為天宮一號目標(biāo)飛行器主控慣導(dǎo)設(shè)備接入控制系統(tǒng),工作穩(wěn)定,性能良好。在已獲得的公開報道中,這是光纖陀螺慣測組合在世界上首次用于空間站姿態(tài)測量與控制,為天宮一號與神舟八號飛船完成“太空之吻”發(fā)揮了重要作用,王巍同志也被授予“中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)者獎?wù)隆薄M瑫r,該組件作為神舟七號飛船手控系統(tǒng)熱備份件通電狀態(tài)正常,并已成功應(yīng)用于神舟八號載人飛船,即將應(yīng)用于神舟九號、神舟十號等系列載人飛船。
心懷夢想的創(chuàng)新超越電氣系統(tǒng)電學(xué)參寬頻域光纖精密測量技術(shù)
電氣系統(tǒng)電學(xué)參量的準(zhǔn)確測量是獲取電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備運(yùn)行狀況,實(shí)施各類控制的關(guān)鍵依據(jù)信息,是電氣系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定、有效運(yùn)行的基礎(chǔ)。電學(xué)參量的傳統(tǒng)測量技術(shù)由于原理上存在一些固有的缺點(diǎn),已成為諸多工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的瓶頸技術(shù)。
電氣系統(tǒng)電學(xué)參量寬頻域光纖精密測量系統(tǒng)基于光纖電流、電壓測量裝置,是一種非接觸式的精確測量裝置,是電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)中測量與控制的新一代關(guān)鍵設(shè)備,能夠有效解決互感器高壓絕緣困難等瓶頸性難題。
王巍研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究了基于Sagnac干涉儀的全光纖電流測量裝置的時空非互易性誤差機(jī)理,創(chuàng)新磁光效應(yīng)有用信號高精度檢測的光路偏振復(fù)用和光纖敏感環(huán)圈圓偏振保持等方法,實(shí)現(xiàn)了寬溫范圍內(nèi)標(biāo)度因數(shù)的穩(wěn)定性,達(dá)到10kHz寬頻帶和0.1%的高檢測精度;他主持研制了基于泡克爾效應(yīng)的光纖電壓測量裝置,攻克了光路增益變化影響測量精度的難題,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境條件下的長期穩(wěn)定性,達(dá)到了0.2%的高檢測精度。
王巍主持研制的電氣系統(tǒng)電學(xué)參量寬頻域光纖精密測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)絕緣性、高安全性、數(shù)字化輸出和小型化等優(yōu)點(diǎn),成為我國智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)突破的代表之一,成為國內(nèi)大多數(shù)數(shù)字化變電站的首選,已在30多個智能電網(wǎng)示范項(xiàng)目上成功運(yùn)行,累計應(yīng)用量達(dá)到1600余相,投運(yùn)數(shù)量躍居世界第一,并已與德國西門子股份公司集團(tuán)達(dá)成合作意向,簽署產(chǎn)品出口合同。同時,該測量系統(tǒng)在國家重大科學(xué)工程熱核聚變試驗(yàn)用電源電流監(jiān)控、航天科研現(xiàn)場電源品質(zhì)監(jiān)測、艦船電力監(jiān)控、有色金屬冶煉等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
此外,王巍同志開拓思路,不斷創(chuàng)新,率領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)先后出色完成了“北京奧運(yùn)博物館科技展項(xiàng)工程”、“油氣管光纖安全報警系統(tǒng)”等一系列項(xiàng)目的研制,產(chǎn)品性能穩(wěn)定,得到多方的一致好評,樹立了光纖傳感系統(tǒng)系列產(chǎn)品的良好口碑,為航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)向信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的進(jìn)一步發(fā)展起到了推動作用。
履深淵 展藍(lán)圖高精度三浮陀螺儀表技術(shù)
高精度三浮陀螺儀和加速度計是國家重點(diǎn)任務(wù)慣性制導(dǎo)平臺系統(tǒng)的核心慣性儀表,是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的世界公認(rèn)的高難技術(shù)之一,在高精度導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中長期起著支撐性作用。
1995年,王巍同志負(fù)責(zé)了三浮陀螺儀表的關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)字化有源磁懸浮支承系統(tǒng)研制,任課題負(fù)責(zé)人。為提高我國新型導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)用三浮陀螺儀表磁懸浮支承的支承力和浮子對中精度,解決其干擾力矩大、啟動時間長等難題,他在當(dāng)時研制條件薄弱、技術(shù)封鎖嚴(yán)密的情況下,創(chuàng)新開拓,突破時分復(fù)用的有源磁懸浮動態(tài)模型辨識和電磁元件轉(zhuǎn)換效率提高技術(shù),提出基于模糊控制規(guī)則的有源磁懸浮智能控制系統(tǒng)技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)了磁懸浮支承系統(tǒng)的變周期、變剛度及徑向解耦控制。該技術(shù)的應(yīng)用使我國三浮陀螺儀和加速度計性能獲得顯著突破,獲部級獎勵兩項(xiàng)。
此外,王巍主持研制了微機(jī)電硅加速度計工程化產(chǎn)品,已在戰(zhàn)術(shù)武器上飛試成功,被探月工程二期月球車小型化慣測裝置研制所采用。
悉心育人培養(yǎng)創(chuàng)新型人才隊(duì)
科技創(chuàng)新,人才為本。面對新技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用并舉、市場競爭異常激烈的形勢,王巍始終把培養(yǎng)和造就創(chuàng)新人才和創(chuàng)新型團(tuán)隊(duì)作為研發(fā)工作的重點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)中近5年參加工作的年輕同志占80%,平均年齡只有30歲。這樣年輕的集體,怎樣在保持自身活力的同時將航天精神等優(yōu)良傳統(tǒng)繼承下來并加以發(fā)展,這是王巍同志一直在思考的問題。
技術(shù)上需要創(chuàng)新,人才管理上也需要創(chuàng)新。在日常的工作中,王巍結(jié)合航天科技集團(tuán)公司“航天人才科學(xué)作風(fēng)培養(yǎng)”工程,以航天工程課題組+研討會的創(chuàng)新形式開展工作,使培養(yǎng)和創(chuàng)新相結(jié)合。通過這樣一種人才培養(yǎng)的實(shí)踐,努力使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)具有創(chuàng)新活力,使年輕人能更快地進(jìn)步,同時中年技術(shù)骨干和老同志在促進(jìn)年輕人進(jìn)步的過程中也能再學(xué)習(xí)、再提高,以適應(yīng)新技術(shù)研發(fā)的需要。通過在創(chuàng)新中發(fā)現(xiàn)、培育和凝聚人才,激勵新思路、新發(fā)明,以積極的態(tài)度迎接市場競爭和技術(shù)進(jìn)步,團(tuán)隊(duì)形成了創(chuàng)新型的文化,不斷創(chuàng)新發(fā)展,增強(qiáng)了全體員工的創(chuàng)造活力。
以王巍科研團(tuán)隊(duì)為試點(diǎn)的航天人才科學(xué)作風(fēng)培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)已在中國中國航天科技集團(tuán)公司內(nèi)推廣。作為中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院博士生導(dǎo)師,多年來,他已培養(yǎng)博士2人、碩士9人,在讀博士生6人、博士后8人,其中2人獲中國航天科技集團(tuán)公司優(yōu)秀畢業(yè)生稱號。
人物評價
王巍是航天慣性技術(shù)學(xué)科帶頭人之一,他一直奮戰(zhàn)在專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和型號科研攻關(guān)的第一線。(《中國科學(xué)報》評)
王巍是中國導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制領(lǐng)域有突出貢獻(xiàn)的慣性技術(shù)專家,長期在科研一線從事新型陀螺儀表和慣性系統(tǒng)技術(shù)研究與工程實(shí)踐,為中國航天慣性技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。(中國計量測試學(xué)會評)
王巍品行端正,學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),為中國新型慣性器件等的技術(shù)創(chuàng)新和升級換代做出了重要貢獻(xiàn)。(何梁何利基金會評)
參考資料 >
王巍-中國科學(xué)院院士.中國工程院院士館.2023-03-11
加速關(guān)鍵核心技術(shù)突破 中國航天19名兩會代表委員建言獻(xiàn)策.中國工業(yè)報-今日頭條.2023-03-11
[視頻]中華人民共和國全國人民代表大會公告(第四號).央視網(wǎng).2023-03-11
記王巍研究員:從航天夢想到現(xiàn)實(shí).科學(xué)網(wǎng).2018-05-31
記王巍研究員:從航天夢想到現(xiàn)實(shí).科學(xué)網(wǎng).2022-01-11
王巍院士介紹.中國計量測試學(xué)會.2022-01-11
王巍.何梁何利基金.2022-01-11