勇拆雷达的“追光”人( 二 ) 作者｜温才妃许文艳李晖“你

如果把单波段激光雷达比作给大气中的颗粒物拍摄照片，拍出来的照片只是平面的；多波段激光雷达就像是拍摄多维度全景照片，让人们可以看到大气颗粒物的不同侧面，测出的大气数据更加全面、立体、精准。
在多波段拉曼—荧光激光雷达被研制出来之前，市场上已经有了多波段激光雷达、拉曼激光雷达和荧光激光雷达。
但是，真正把“多波段”“拉曼”“荧光”这些不同元素组合在一起并非像“1+1+1=3”这样简单，而是需要克服它们之间各种相互干扰，反复试验才能选出最优组合的多波段拉曼—荧光激光雷达，真正实现大气气溶胶全荧光光谱的精细探测。
如果将硬件技术比作雷达的躯干，反演算法则是雷达的大脑。
好的硬件提供优质的信号，好的算法计算出精准的数据，二者相辅相成。
深知让兰大智造的激光雷达发挥更大作用和效能的关键所在，因此，从日本学成归国后，黄忠伟和团队成员还一直致力于新反演算法的研发。
市场上没有现成的相关反演算法的数据采集控制软件，黄忠伟团队通过自主编程写代码，提高反演算法精度。
“既有硬件设计、算法开发，还有后期应用，我们整个研发产业链是完整的。 ”黄忠伟说。
他们制造的激光雷达主要用于大气遥感与环境监测研究，不仅可用于大气雾霾探测的研究及预警，还可用于卫星数据校正、气象观测、气象干预等领域。
例如，雷达收集到的关于云层的信号可转化为云层的数据，供气象部门人工降雨时参考。
甘肃省生态环境厅向他们购买了3台激光雷达，用于沙尘暴、雾霾的监测。
黄忠伟补充道，目前激光雷达的生产还未达到批量生产的程度，自制雷达主要出于自身科研需要，同时也进行了专利的转化应用。
不止于此，这些激光雷达还从兰州走出了国门……
“一带一路”激光雷达网，
你敢不敢建？
017年，这是黄忠伟和黄建平的又一次对谈，距离上次保研考核已经过去了十年。
“‘一带一路’激光雷达网，你敢不敢建？”黄建平问。
“咱就做呗，就是多加点班。 ”其实当时刚博士毕业5年的黄忠伟心里也没底。要知道2017年前，激光雷达都是被当作“瓷娃娃”摆在实验室里，要想走出实验室到“一带一路”去，涉及研发、工程、沟通多方面的问题。
“我很佩服黄忠伟老师，他胆子大、想法创新。要不是他尝试，一开始雷达连实验室都走不出去。 ”李武仁说。
激光雷达属于精密的光学仪器，对电力、网络和环境温度的稳定都有很高的要求，不满足要求的话，价格百万元人民币的激光雷达就可能面临报废的风险。
当团队成员对激光雷达走出实验室都心存顾虑时，黄忠伟主张，只有把激光雷达布出去，才能发现问题、解决问题。
制造装配式激光雷达、让雷达“进箱子、走出去”的方向才正式确定了下来。
在零下20摄氏度的乌鲁木齐环保局楼顶上，黄忠伟团队一起守着第一个布出去的雷达20多天。
这次经历为他们日后研究装配式激光雷达提升了保温性能、加装了续航电池、安装了停电报警系统，进而为提升它对外界环境的适应力积累了经验、打下了基础。
解决了激光雷达走出去的问题，下一步就是如何让它走得更远了。
在黄忠伟办公室的墙上，贴着一张“一带一路”激光雷达观测网的全景地图。它东起兰州，西至阿尔及利亚，共14个站点，跨越直线距离8000多公里，可获得全球干旱半干旱区的大气监测整体数据。
红旗标注的是已建成的站点，黄旗标注的是将要建设的站点。
“‘一带一路’激光雷达观测网的建设具有科学研究、人才培养、国际合作这几方面价值。 ”黄忠伟说。通过部署激光雷达观测网可以追踪“一带一路”沿线大气中沙尘的来源，分析高空中沙尘的走势，有利于更加了解我国沙尘天气的成因。
中方提供激光雷达和相关检测设备， “一带一路”国家提供场地环境，双方加强国际合作。
“2019年我们还先后邀请了塔吉克斯坦科学院乌马罗夫物理技术研究所、巴基斯坦白沙瓦大学的5个青年专家来校访问，培训他们，回国之后他们也会对‘一带一路’雷达站进行设备的维护。 ”
黄忠伟说， “巴基斯坦白沙瓦大学还计划建立一个大气科学学院，希望我们这边提供师资进行授课。 ”
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