一、案例概況
(一)背景摘要
習近平總書(shū)記指出 ,新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng )新起主導作用 ,擺脫傳統經(jīng)濟增長(cháng)方式 、生 產(chǎn)力發(fā)展路徑,具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征,符合新發(fā)展理念的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)。發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力必將帶來(lái)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革 。黨的二十屆三中全會(huì )審議通過(guò)的 《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革 、推進(jìn)中國式現代化的決定》強調,“加強關(guān)鍵共性技術(shù) 、前沿引領(lǐng)技術(shù) 、現代工程技術(shù) 、顛覆性技術(shù)創(chuàng )新 ”“完善推動(dòng)新一代信息技術(shù) 、人工智能 、航空航天 、新能源 、新材料 、高端裝備 、生物醫藥 、量子科技等戰略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和治理體系”。計量是科技創(chuàng )新 、產(chǎn)業(yè)發(fā)展 、國防建設 、民生保障的重要基礎 ,是構建一體化國家戰略體系和能力的重要支撐 。在新的技術(shù)革命中 ,量 子計量發(fā)揮著(zhù)引領(lǐng)推動(dòng)作用 。2018 年 ,國際計量單位制重新定義 ,運用自然法則建立測量規則 ,以量子現象為基礎建立測量基準 ,這是計量史上的一次大變革 ,基于量子科技創(chuàng )新的量子計量將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)現跨越式發(fā)展。
堅持面向世界科技前沿 、面向經(jīng)濟主戰場(chǎng) 、面向國家重大需求 、面向人民生命健 康 ,肩負行業(yè)最高水平計量職責 ,積極探索“源—傳—用 ”三步走 ,推動(dòng)量子計量在 行業(yè)“落地生根”。作為國防科技工業(yè)第一計量測試技術(shù)研究中心 ,中國航空工業(yè)集團公司北京長(cháng)城計量測試技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“航空工業(yè)計量所”),持續緊密跟 蹤國際量子計量技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài) ,聚焦航空高質(zhì)量發(fā)展要求 ,緊抓未來(lái)產(chǎn)業(yè)變革戰略機 遇 ,堅持用習近平新時(shí)代中國特色社會(huì )主義思想指導實(shí)踐 ,始終牢記“ 國之大者”,堅 定自覺(jué)履行黨中央 、集團公司黨組和一院黨委賦予的時(shí)代任務(wù) ,不忘“發(fā)展國防尖端 計量 ”的初心 ,牢記“航空報國航空強國 ”的使命 ,牢牢把握“六個(gè)必須堅持”,以量子技術(shù)科技自立自強促發(fā)展 ,加快培育形成量子精密測技術(shù)新質(zhì)生產(chǎn)力 ,為科技創(chuàng ) 新 、產(chǎn)業(yè)升級和可持續發(fā)展提供強有力的支撐。
以技術(shù)策源保障量子儀器科技自立自強 ,以典型場(chǎng)景牽引推動(dòng)重大工程應用 ,以創(chuàng )新平臺聚合產(chǎn) 、學(xué) 、研創(chuàng )新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈 ,更大力度“興科技”,致力于自主研制專(zhuān)業(yè)化量子高端絕對重力儀產(chǎn)品,采用“攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù) 、搭建創(chuàng )新平臺 ,發(fā)展新質(zhì)產(chǎn)業(yè) ” 的模式 ,著(zhù)力推動(dòng)發(fā)展先進(jìn)量子計量測試科技研究 、量子計量標準溯源 、量子高端計 量測試設備研發(fā)生產(chǎn)等 ,服務(wù)于國家巨災防范工程重大專(zhuān)項 、國家精密重力測量設施 建設規劃 、精確導航等重要領(lǐng)域 ,提高我國重力先進(jìn)測量能力 ,為國家戰略性資源勘查 、地震防震減災 、安全生產(chǎn) 、測繪降本增效 、溫室氣體封存監測 、精確導航提供量子科技創(chuàng )新新質(zhì)生產(chǎn)力。
(二)案例簡(jiǎn)介
面向國家戰略資源勘査 、重力測繪降本增效需求 ,航空工業(yè)計量所自主研制海 / 空動(dòng)態(tài)量子重力儀 ,實(shí)現我國量子絕對重力儀機載首飛 。由于絕對重力動(dòng)態(tài)測量存在高 動(dòng)態(tài) 、高響應 、快速數據連續采集等工程難題 ,存在最終用戶(hù)管制受限與數據安全隱患 ,且測量?jì)x器大多為相對重力儀 ,航空工業(yè)計量所通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新 , 自主研制了海 / 空 動(dòng)態(tài)量子絕對重力儀 ,測量精度位居國際先進(jìn)水平 ,大大提高了我國航空測繪 、礦產(chǎn) 資源勘查 、重力網(wǎng)測繪等作業(yè)效率 ,為國家重大工程降本增效提供服務(wù)保障。
面向陸地絕對重力高精度及便攜性測量需求 ,取得陸地臺站 / 流動(dòng)式量子重力儀國產(chǎn)化重大突破 。成功自主研制商業(yè)化量子重力儀產(chǎn)品 ,突破了高精度與小體積不兼 容“卡脖子 ”問(wèn)題 ,探頭尺寸國際同比最小 ,在工程應用中更具有便攜性 、單人可操作優(yōu)勢 。面向市場(chǎng) ,成功中標國家巨災工程采購合同 ,實(shí)現量子高端儀器由實(shí)驗室走 向市場(chǎng)并取得近 600 萬(wàn)元經(jīng)濟效益成效;面向計量 ,獲得國內首個(gè)量子絕對重力儀校準中國合格評定國家認可委員會(huì )(CNAS)權威認證 ,并為航空 、兵器等集團多家單位開(kāi)展量子計量服務(wù) ,成功通過(guò)科技創(chuàng )新轉化產(chǎn)業(yè)效益。
二、案例具體做法
(一)案例詳情
建標思“源”,以量子計量標準技術(shù)能力話(huà)語(yǔ)權占位世界第一梯度 。量子技術(shù)體系龐雜 ,其中冷原子技術(shù)是世界上公認的測量精度最高 、最具有顛覆傳統測量技術(shù)瓶 頸的量子技術(shù) 。航空工業(yè)計量所經(jīng)過(guò)國際量子技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)研判 , 自 2009 年起決定進(jìn) 軍冷原子量子技術(shù)攻關(guān) ,致力于建立行業(yè)最高計量水平的量子絕對重力標準裝置 。經(jīng)過(guò)突破原子囚禁與陷俘 、激光微觀(guān)操控等系列關(guān)鍵技術(shù) ,首次研制出行業(yè)首臺高精度 量子絕對重力儀 ,實(shí)現了量子裝置由“0 ”到“ 1 ”的重大突破 ,并通過(guò)單項技術(shù)縱深 不斷實(shí)現重力測量精度由 10-6 m/s2 、10-7 m/s2 到 10-8 m/s2 的突破 ,技術(shù)水平與國際持平,成功建立企業(yè)最高絕對重力( 量子計量)標準裝置,并參加第十屆國際重力比對,提升我國在量子重力計量領(lǐng)域的國際話(huà)語(yǔ)權。
國之重“傳”,以科技與工程技術(shù)創(chuàng )新助力高端量子重力儀擁有自主權 。絕對重力加速度是地球的固有屬性參數 ,與空間 、時(shí)間一一相關(guān) ,高精度重力測量可以支撐 國家礦產(chǎn)資源精準勘探 、地震監測與預警等國民重大需求 ,因此需要突破便攜式高精 度重力儀研制與工程化 ,使量子儀器由實(shí)驗室走出去 ,邁向工程化 。航空工業(yè)計量所 通過(guò)突破迷宮式一體化光路設計 、振動(dòng)隔離與實(shí)時(shí)補償等擁有自主知識產(chǎn)權的核心技 術(shù) ,在縮小量子重力儀體積的同時(shí)有效保障高精度重力測量能力 ,面向陸 、海 、空不 同典型應用場(chǎng)景 ,成功研制了臺站型量子絕對重力儀 、流動(dòng)型量子絕對重力儀 、海 / 空 動(dòng)態(tài)型量子絕對重力儀 ,打破國外儀器禁運的枷鎖 ,實(shí)現了絕對重力儀自主產(chǎn)權掌握 在中國人自己手中。
研以致“用”,以陸 、海 、空典型場(chǎng)景全面開(kāi)展量子計量工程應用 。面向陸地重力測量場(chǎng)景 ,航空工業(yè)計量所對標國際一流重力計量能力 ,可實(shí)現固定臺站與流動(dòng)式的高精度重力計量 ,獲得了國家首個(gè)絕對重力計量校準 CNAS 資質(zhì)認可 ,可開(kāi)展對絕對重力儀、絕對重力點(diǎn)位的計量校準工作;面向海 / 空動(dòng)態(tài)應用場(chǎng)景,可實(shí)現在車(chē)載、船載 、機載等動(dòng)態(tài)平臺下連續絕對重力測量 ,打破了“關(guān)機—開(kāi)機—關(guān)機 ”定點(diǎn)非連續測量的工程技術(shù)瓶頸 ,可以大幅提升我國航空重力測繪等的作業(yè)效率 ,進(jìn)而提升經(jīng)濟 效益 。2024 年 ,航空工業(yè)計量所實(shí)現全國首次冷原子重力儀機載絕對重力測量試飛驗證 ,順利獲得機載絕對重力測量寶貴數據 ,測量分辨力達 10 mGal(1 mGal=10-5 m/s2 ) 量級 。本次飛行實(shí)驗驗證的成功使我國開(kāi)展航空絕對重力測量研究跨出了重要的一步,對軍事測繪與偵察 、自主導航、國家戰略資源勘查保護等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。
(二)具體成效
航空工業(yè)計量所以習近平新時(shí)代中國特色社會(huì )主義思想為指引,始終牢記習近平總書(shū)記在 2024 年新年賀詞中強調的以更大力度“興科技”,抓緊產(chǎn)業(yè)變革戰略機遇,以規劃為引領(lǐng),自主研發(fā)具有品牌影響力的系列量子儀器產(chǎn)品,技術(shù)指標硬、工程需求大,國家自主化程度需求迫切,推動(dòng)量子信息未來(lái)產(chǎn)業(yè)應用,取得了“出技術(shù)、出人才、出成果 ”成效。
1. 出技術(shù)
通過(guò)量子技術(shù)創(chuàng )新 ,使我國量子計量技術(shù)占位躋身國際先進(jìn)行列 。絕對重力儀標 準裝置參加國際重力比對 ,在少有的量子儀器中展現我國量子重力先進(jìn)測量能力 ,填補了國防重力加速度工程參數計量體系量子化領(lǐng)域空白 ,已實(shí)現對外開(kāi)展重力計量校準測試服務(wù) ,帶來(lái)了量子精密測量產(chǎn)業(yè)效益新增點(diǎn);高端量子測量重力儀打破體積縮小精度降低的技術(shù)瓶頸 ,實(shí)現了世界上量子高精度重力儀中同技術(shù)指標前提下重力探頭國際同比最小水平;海 / 空動(dòng)態(tài)重力儀通過(guò)技術(shù)突破 ,打破了傳統航空重力測量依賴(lài)相對重力測量且需定期校準漂移的局面,實(shí)現了高動(dòng)態(tài)、高振動(dòng)、高航速等場(chǎng)景挑戰,成功實(shí)現我國量子絕對重力儀首飛 。據公開(kāi)報道 , 目前國際上僅有法國實(shí)現了冷原子絕對重力儀的機載驗證 ,有力推動(dòng)了我國在航空絕對重力測量領(lǐng)域的研究進(jìn)展 。基于技術(shù)突破重大成果 ,作為量子計量技術(shù)行業(yè)引領(lǐng) ,航空工業(yè)計量所承接國務(wù)院國資委量子精密測量領(lǐng)域首批啟航行動(dòng)任務(wù) ,并牽頭制定國防行業(yè) 2023 年至 2030 年量子計量專(zhuān)題規劃,上報國防科工局量子技術(shù)發(fā)展與應用專(zhuān)報并被采納,全面支撐我國“十五五 ” 量子技術(shù)以良好態(tài)勢發(fā)展。
2. 出人才
打造量子技術(shù)人才隊伍,支撐我國重大需求人才儲備 。發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力 ,人才是關(guān) 鍵。航空工業(yè)計量所高度重視青年科技工作者,以“賽馬 ”選人機制、“首航、領(lǐng)航、護航 ” 人才培養機制 ,成功打造了百人研發(fā)團隊 ,并先后獲批了北京市(量子計量)職工創(chuàng )新工作室、航空工業(yè)集團專(zhuān)家創(chuàng )新工作室、中國航空研究院專(zhuān)家創(chuàng )新工作室等,與國內知名高校聯(lián)合成立量子傳感與測量聯(lián)合技術(shù)中心,以產(chǎn)學(xué)研用一體化布局最大限度匯聚、調動(dòng)科技人員尤其是青年科技人才的科技創(chuàng )新與工程創(chuàng )新活力。
三、案例創(chuàng )新點(diǎn)
(一)案例實(shí)施的創(chuàng )新點(diǎn)
航空工業(yè)計量所通過(guò)量子關(guān)鍵測試技術(shù)攻關(guān) 、計量標準 、計量測試服務(wù)等高水平自主創(chuàng )新發(fā)展 ,解決產(chǎn)業(yè)難題 ,推動(dòng)國家計量測試技術(shù)前瞻性發(fā)展 ,成功自主研制高精度臺站式冷原子絕對重力儀,探頭體積國際最小,建立了首個(gè)量子計量標準裝置,獲 得國家 CNAS 絕對重力校準資質(zhì)認可 ,對外開(kāi)展量子絕對重力計量服務(wù) ,為高等級活 塞壓力計等提供當地重力加速度計量服務(wù) ,為企業(yè)降本增效;成功自主研制海 / 空動(dòng)態(tài) 絕對重力儀 ,并實(shí)現全國首飛 ,突破了量子動(dòng)態(tài)重力測量技術(shù)瓶頸 ,解決了我國航空重力測繪等依賴(lài)相對重力儀的難題。
(二)推廣價(jià)值
量子精密測量是軍民兩用技術(shù),目前技術(shù)路徑研究方向眾多,應用領(lǐng)域覆蓋面廣。但是總體而言 , 量子測量商業(yè)化應用和產(chǎn)業(yè)化規模仍較為有限 ,發(fā)展還處于初級階段 ,產(chǎn) 業(yè)鏈及生態(tài)尚不成熟 。量子測量技術(shù)門(mén)檻較高 ,需要量子物理學(xué)和測試計量等領(lǐng)域的 知識和技術(shù)積累 ,對高端專(zhuān)業(yè)人才素養要求嚴格 。 目前大部分量子測量企業(yè)都是從高 ?;蛘呖蒲性核趸?/span>。
航空工業(yè)計量所將以首次試飛成果和量子計量產(chǎn)品市場(chǎng)轉型為基礎 ,進(jìn)一步促進(jìn) 量子高端儀器產(chǎn)業(yè)工程進(jìn)程。在量子精密測量領(lǐng)域,應在科技創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)鏈構建方面,做 好行業(yè)牽頭 ,堅持協(xié)同創(chuàng )新 ,將同高等院校 、兄弟科研院所 、主機廠(chǎng)所及部隊等應用 單位開(kāi)展合作 ,在研發(fā)平臺建設 、科研項目申報 、
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