融媒·画像丨他们赋予航空航天系统“超强感知力”——“空天感官”养成记

  9月13日，高新区。中科思尔的实验室里，几名身穿洁净服的科研工作者正围着电脑屏幕，讨论着技术的调整方案。他们研发的对象，叫超高精度压力传感器。

  技术带头人商艳龙的手里，捧着一个“小物件”。别看它小巧玲珑，却有着强大的作用。“它是智能系统中很重要的元件，相当于人的感官，能感知到环境中的各种信息和数据，以此来驱动系统。”商艳龙自豪地和记者说，他们研发出的这款超高精度压力传感器，是国内率先突破、具有自主知识产权、可量产的产品，目前已经应用于航空航天、计量、气象等领域。

  说起传感器，很多人可能会感到陌生。其实，在我们所处的空间里，传感器是无处不在的。

  “温度计能测温度，体重秤能测体重，汽车能实时显示轮胎的胎压，这些都是靠传感器来实现的。”商艳龙拿起手边的手机向记者介绍：“比如说，我们的手机里就有很多个传感器。有用于摄像的图像传感器，有用于检查环境明暗的环境光传感器，还有用于导航的地磁传感器等等。正是基于这些传感器，手机里的各种应用软件才能流畅工作。”他总结说：“如果把智能系统比作人的大脑，那么传感器就是人的感觉器官。”

  在中科思尔的实验室里，各种高精密仪器发出嗡鸣声，各项工作有条不紊地进行着。一只传感器，从技术研发到生产制造都能在这里完成。

  “航空航天、气象监测、海洋工程和工业自动化很多领域。”与普通传感器不同的是，商艳龙团队所研发的传感器，具备更敏锐的超强“感知力”，能够应用于航空航天等重要领域。商艳龙用两个比喻来形容两者之间的区别：“就像是被一拳打在身上和被蝴蝶触角触碰的区别一样，随着科学技术的发展，我们应该更高精度的感知力。”

  “比如在航空航天领域，飞行器姿态的控制，是需要在各种各样的环境参数、精密数据上作出决定的，前提是有一个超高精度压力传感器来获取这一些信息数据。”商艳龙拿飞机举例：“一架飞机上多达3000多个传感器，任何一个传感器的精度，都直接影响着飞机对环境作出的判断。我们研发的超高精度压力传感器安装在飞机上，用来测量飞机的总压和静压，从而计算出高度、空速、攻角和侧滑角等重要参数，作为飞机控制管理系统的决定依据。”商艳龙说，超高可靠性、超高精度和快速响应的压力传感器，作为飞行器上重要的核心器件，出于信息安全考虑，是我国必须牢牢掌握在自己手中的关键核心技术。

  以前，我国的高精度压力传感器几乎全部依靠进口。为了打破国外技术的制约，中国科学院历经二十余年的科研攻关。2019年起，在中国科学院多年来有关技术积累的基础上，商艳龙团队开始批量工程化推广超高精度的压力传感器。数年来，他们不仅实现了核心部件的国产化，冲破了技术壁垒，还一直更新着压力传感器的精细度，以此来赋能所有的领域的技术革新。超高精度压力传感器的研发并不是特别容易，涉及材料、工艺、装备学等多个领域，需要很长的技术链条。在中科思尔，商艳龙所带领的这支数十人的开发团队，虽然有着年轻的面庞，却都属于电子信息、微电子与半导体相关领域的高技术人才。在研发中，芯片设计、机械结构设计、信号检测大家分工明确，专注于自己的研发中。

  仔细观察这一团队的工作，听着商艳龙的科普，记者看出他们的研发，始终是以国家需求为导向的。

  传感器的精度水平决定了智能化系统及其仪器设施的性能，前期研发中的每一个环节都至关重要。

  “传感器敏感芯片设计是研发中难度最大，也是最核心的技术。尤其是军用领域，要求传感器能在复杂环境下满足一系列指标，对芯片有着更高的要求。”商艳龙坦言，随着我们国家相关领域的发展，对传感器的要求也在逐步的提升，身为研发者，他们时刻都感受着这一紧迫性。

  压力同时也是动力，团队人员不断致力于技术创新和产品优化。如何让它性能更高、能力更强、成本更低，他们一路披荆斩棘，不断取得新进展。2021年，该团队的这一项目获评“中国好技术”A类项目，此后的几年间，产品也在不断地更新迭代。

  “你看，这是我们最新研发出的超高精度压力传感器专用ASIC检测芯片，相比上一代产品，它的元器件数量减少了80%，功耗更低，但稳定性却更高。重要的是，从研发到生产，我们实现了全国产化。”展示着最新产品的商艳龙，自信而笃定，因为在他看来，有了硬核技术，也就有了发展的底气。

  随着生产力发展，人类越来越需要全方位地感知世界。我们在采访中，看到的是一群不畏挑战的科研者，他们面对科技发展的新要求，勇于接受挑战，并一步步探索、进而实现，为国内多个领域尤其是航空航天领域创造了“超强感官”。

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