军队院校学科方向军民融合发展的探索与实践

曲 晶张 剑朱义君于克辰,2

1.中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 河南郑州 450000 2.中国人民解放军陆军步兵学院 江西南昌 330000

可见光通信是利用LED光源在可见光频谱实现的信息传输技术，是典型的军民两用技术。与传统无线电通信相比，可见光通信拓展了崭新频谱资源，传输速率高，安全性与私密性好，无电磁干扰和辐射，也无须频段许可授权，借助LED灯就可以低成本实现高速率无线绿色通信。在2015年被联合国定为“光和光基技术国际年”后，可见光通信的价值和应用潜力为更多人所熟知，已成为世界各国竞相角逐的下一代核心通信技术[1]。

可见光通信学科方向是信息与通信工程一级学科和光学工程一级学科交叉融合的学科方向，于2016年遴选为大学首批新兴学科方向，该学科方向依托河南省可见光通信重点实验室深入开展了军民融合式发展的探索与实践。先后承担我国首个可见光通信领域国家863计划项目“可见光通信系统关键技术研究”等国家、省市和军队科研项目10余项，累计科研经费逾亿元，成功研制50 Gbps可见光超高速实时通信试验系统，实现了我国可见光通信技术由跟跑到领跑的跨越。先后培养博士、硕士研究生50余人，1篇学位论文获河南省和军队优秀硕士学位论文，指导本科生、研究生参加各类国家级学科竞赛，先后10人次获全国特等奖，12人次获全国一等奖。在全国第四轮学科评估中，可见光通信学科方向对大学信息与通信工程一级学科的评估提供了重要支撑，特别作为“对社会经济建设做出贡献的典型案例”对“社会服务与学科声誉”一级指标提供了佐证。

1 融入国家科技创新体系　抢占世界科技前沿

习近平主席强调：“力争在重要科技领域实现跨越发展，跟上甚至引领世界科技发展新方向，掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。”[2]实验室主动融入国家科技创新体系，着力打造国家竞争新优势。一是抢占科技战略制高点。依托牵头承担的国家863计划项目、河南省、郑州市重大科技专项开展攻关，突破关键技术，成功研制50 Gbps可见光超高速实时通信实验系统，这一速率相比牛津大学与爱丁堡大学保持的国际最高速率提升了5倍，为此新华社专门播发通讯，《新闻联播》等国内外150余家媒体广泛报道。目前，团队正在河南省重大科技专项的支持下，开展500 Gbps超高速试验系统的研发，有望将速率再次提升10倍。此外，团队在调制带宽拓展、光电融合网络等核心技术方面保持国际先进水平。二是提升全球创新治理话语权。当今世界，标准化水平已成为各国核心竞争力的基本要素。作为国家可见光通信标准化责任单位之一，实验室深入贯彻国家标准战略，先后提交《信息技术 系统间远程通信和信息交换 高速可见光媒体访问控制和物理层规范》等国际和国家标准建议10余项，填补了国内外相关可见光通信标准化及行业标准空白，成为该领域重要规则的贡献者。鉴于实验室在标准化方面的工作，学校2017年荣获我国信息技术标准化技术委员会无线个域网标准工作组突出贡献奖。实验室高度重视原创性技术创新与国家自主知识产权保护，累计申请可见光通信相关国家专利130余项，专利数量居国内高校前列。三是增强持续发展后劲。习近平主席指出，“要继续抓好基础研究这项打基础、利长远的工作，为国防科技和武器装备持续发展增强后劲。”[3]实验室高度重视基础理论创新，不断提升在国际可见光通信基础理论研究领域的影响力。提出多路幅相叠加线性化驱动技术和基于加性唯一可分解理论的星座设计，有效解决了可见光通信信道非线性特性和低通特性限制系统传输速率提升的问题；基于空间关联星座实现高速高效传输方法、大规模阵列通信空间准独立信道生成机理、多光源协同通信方法以及信道自适应方法，有效解决了链路实时性、信道相关性、接收移动性、多源协同性等问题，在国际上属首创。目前高水平学术论文的发表量、下载量及它引率均居前列，2篇SCI检索论文分别被IEEE Photonics Technology Letters，IEEE Photonics Journal官方评为当季的"popular paper"。

2 面向国家军队重大需求　构建自主可控网络环境

习近平主席指出，“互联网核心技术是我们最大的‘命门’，核心技术受制于人是我们最大的隐患。”[4]可见光通信作为解决网络最后“几米、几十米”无线接入的一个重要手段，将成为未来网络的重要组成部分。实验室面向国家与军队两个重大需求，牢牢扭住国防科技自主创新这个战略基点，大力推进科技进步和创新，构建自主可控可见光通信网络环境。

一是坚持自主创新掌握核心技术。坚持“紧贴实战、服务部队，使科技创新同部队建设发展接好轨、对好焦”[3]，提高科研成果对战斗力的贡献率，先后研制20余类可见光通信装备或应用示范系统。在信息安全领域，团队利用可见光通信宽带高速、安全可控等突出技术优势，研发成功多型可见光单向实时安全传输设备并实现产品化，先后在军地10余家单位应用，取得了良好的社会效益。研发的10 Mbps，100 Mbps，1 000 Mbps系列可见光通信标准化模组，为科研院所、企业开展典型应用提供了标准化模块支撑。在室内信息网络领域，团队先后研发成功可见光高速高密度接入设备、电力线通信网络隔离设备、新型信息网络智能引擎设备等，为可见光通信技术进入家庭这一最大信息消费市场奠定坚实基础，提供了自主可控的安全保障。

二是面向国计民生拓展行业应用。融入国家“科技创新2030-重大项目”天地一体化信息网络、智能电网等高新领域，开展运载舱内无缆光互联研究应用，降低箭上线缆自身重量，提高航天运载器有效载荷质量，为国家开展国际太空站建设、载人登月、深空探测等重大工程奠定基础；开展高低压电网间跨网安全传输研究应用，破解高压单元和弱电单元之间的信息交互难题。围绕煤矿井下安全通信与定位、无线光子讲解等重要应用需求，在国内率先开展多项可见光通信典型应用示范。在河南省平顶山市平煤神马集团煤矿井下先后开展两期可见光通信与定位应用示范，属国际上首次将该项技术应用于煤矿井下信息系统。目前，团队依托河南省重大专项支持，在河南省兰考焦裕禄纪念馆开展基于可见光通信的无线光子讲解系统应用示范，每天接待参观200余人次。同时，室外拓展距离可见光传输系统、基于可见光通信的无线光波手机系统、便携式宽光谱信号检测设备、水下拓展距离无线光通信系统等设备的研发成功，为可见光通信的典型行业应用提供了有效的设备支撑，有效推动了可见光通信的应用进程。

三是融入融合体系凝聚发展合力。“发挥好军民融合对国防建设和经济社会发展的双向支撑拉动作用，实现经济建设和国防建设综合效益最大化 ”[5]，牵头组建中国可见光通信产业技术创新战略联盟，入选国家郑洛新国家自主创新示范区4个重大创新引领型技术及郑州片区十大重点产业集群，依托大学在可见光通信等研究领域的学科和人才优势，在东莞市设立并联合建设东莞信大融合创新研究院。研究成果入选工业和信息化部、国防科工局《军用技术转民用推广目录2016》，应邀参展国家“十二五”科技创新成就展、国际互联网大会(乌镇)、中国国际工业博览会、国家保密技术交流大会暨产品博览会等高级别展会。2016年，实验室遴选为河南省重点实验室，相关工作连续两年写入河南省政府工作报告。

3 依托地方政府优势资源　助力部队科技兴军实践

习近平主席强调，“强化资源整合力度，盘活用好存量资源，优化配置增量资源，发挥军民融合深度发展的最大效益。 ”[5]实践证明，依托地方资源可实现军队信息装备建设水平快速攀升，军民融合的东风为学科方向发展提供了持续动力。

一是推动军民科技基础要素融合。实验室积极推动与地方优势互补单位的联合研究，先后与南昌大学、北京大学、清华大学、中国科学技术大学、中山大学等建立紧密合作关系。例如，南昌大学研发的硅衬底GaN基高光效蓝光LED曾获2015年度唯一国家技术发明一等奖，实验室与他们合作，应用新型LED光源以提升可见光通信系统性能。可见光的蓝绿波段在水下衰减系数小，利用可见光通信技术构建水下中近距离高速信息网络，可广泛应用于海洋环境监测与数据采集领域。实验室联合中船重工重庆前卫集团开展水下可见光通信的联合研究，借助其消声水池等大型实验场地开展远距离水下可见光通信实验验证，取得了良好效果。

二是依托政府力量开展基础研发。可见光通信基础器件与芯片是技术持续发展和大规模产业化的基础，实验室依托中国可见光通信产业技术创新战略联盟，聚焦资源，需求导向，引导可见光通信芯片等基础研究方向。鉴于器件、芯片、材料等基础性研发投入极大，实验室积极寻求地方政府对科技创新的支持，分别由天津市政府和东莞市政府支持可见光通信数字芯片和光电前端芯片的研发。团队目前已经完成可见光通信专用芯片组原理验证与测试评估，该专用芯片组的推出，有望成为全球首款可见光通信专用芯片组，将填补国际可见光通信专用芯片的空白。近五年来，国家及地方政府已累计投入研发经费逾亿元，为学科方向可持续发展提供了坚实的经费支撑。

三是通过大学军民融合平台延揽人力资源。受编制限制，该学科方向师资力量相对薄弱。实验室注重加强自主创新团队建设，积极探索军地人才融合发展路径，依托东莞信大融合创新研究院等大学军民融合平台引进人才。目前，引进的地方科技人才已经成为一支重要研发力量，他们中不少已经成长为业务骨干，在科研攻关、项目管理等岗位发挥重要作用。

实践证明，军民融合发展为学科方向建设带来了前所未有的机遇。军队院校应面向世界科技前沿，面向国家重大需求，坚持向科技创新要战斗力，推进学科方向建设内涵式发展，为科技兴军注入新的动力。