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从1945年建立国立武汉大学游离层实验室开始至今,武汉大学是我国最早开展空间物理研究和高层人才培养并一直延续至今的单位。
1985年我国宣布停止大气层中的核爆炸试验,武汉大学空间物理系一批从事核爆炸条件下电波传播特性研究的教师面临研究方向选择的问题。从上世纪五十年代末开始,龙咸灵教授等老前辈即已开始关注国际高频超视距雷达的发展,组织力量参与国内有关单位的相关研究。侯杰昌教授从七十年代开始关注国外高频地波雷达海洋探测方向,八十年代初期国内哈尔滨工业大学也开展了高频地波雷达研究。由于电离层探测用的也是高频段无线电波,既然是相同的频段,电离层测高仪应该能够改造成为海洋探测仪!侯老师果断提出高频地波雷达海洋探测这个研究方向,空间物理系管荣生教授等领导也积极支持和配合,从1987年开始组织一批精干的力量开始追踪研发高频地波雷达系统技术。最初的几年里面临经费短缺的问题,侯老师通过各种途径争取支持,包括最初国家自然科学基金2.9万元的项目支持。这批老师包括冯德光、吴世才、杨子杰、邱昌熔、王淑融、石振华等等,在极为艰难的条件下为武汉大学高频地波雷达的发展奠定了坚实的基础。
通过几年不懈努力,结合对美国CODAR高频地波雷达的学习,吴世才教授、杨子杰教授等几位老师于1993年研制出国内第一台专用于海洋探测的高频地波雷达OSMAR。OSMAR是Ocean State Monitoring and Analyzing Radar的缩写,从此成为武汉大学高频地波雷达的标识。1993年9-10月在广西北海进行海流观测试验。试验过程中有四十多天看不到回波信号,吴世才教授一直鼓励大家树立信心,坚持下去。经过无数次的改进试验后终于看到海浪的散射回波,探测到15公里的海流分布,经分析观测结果体现了北部湾的潮流特征。此次试验雷达系统的详细情况以专刊的形式发表在1994年的《武汉大学学报》上。
武汉大学地波雷达发展的一个极为重要的里程碑是1997年武汉大学提出的“高频地波雷达海洋环境监测技术”重大课题申请在“九五”国家863计划中得以立项。国家863计划在1996年新设海洋领域,侯杰昌教授十分重视这个机会。在侯老师的领导下,吴世才教授经过大量努力、花费大量心血,组织各方力量,依据十多年的工作基础,终于获得863计划的支持。从此武汉大学在高频地波雷达海洋探测方面走上了一条更为宽广的发展道路,在“十五”、“十一五”持续获得国家863计划的大力支持,研制出OSMAR系列高频地波雷达,部分成果已实现产业化并开始满足国家海洋应用的需求。
在此过程中,经过老教师的扶持和支持,一批年轻教师得以迅速成长,逐渐担当起高频地波雷达继续发展的重任。当然,与其他任何事物的发展规律一样,武汉大学高频地波雷达课题组的发展并非一帆风顺。这些年来也经历了一些波折,学术与技术的不同意见有时与非学术的东西夹裹在一起,产生一些不利的影响。好在每个老师都坚持进行学术和技术上的探索和积累,都在不断成长,不断推出新的成果服务于国家。如果一个课题组一定要走一些弯路,那么早走比晚走好。从这个意义上看,经历的一些波折可以为今后的发展提供借鉴,不一定就完全是坏事。但愿这不只是个人的看法。
附:武汉大学空间物理发展简介(总结自http://eis.whu.edu.cn)
1945年——1949年 游离层实验室
电子信息学院源于1945年建立的国立武汉大学游离层实验室,桂质廷教授是最早的奠基人和创始人。1945年,时任武汉大学理学院院长的桂质廷教授,从美国引进了一套电离层垂直探测仪,并于当年创建了我国第一个电离层与电波传播实验室——武汉大学游离层实验室。1946年元旦,该室开始对四川乐山的电离层进行常规观测,同年8月,该室迁返武汉进行电离层长期正规观测,由此揭开了武汉大学空间物理和无线电物理研究的历史。
在桂质廷教授的领导下,一起在游离层实验室工作的有理学院的梁百先、龙咸灵、王燊、周玮、舒声、莫纪华和工学院电机系的许宗岳、叶允竞、杨恩泽、周克定、陈锦江、张肃文等人。游离层实验室建立伊始,就坚持科学研究和人才培养并重(王燊是该实验室培养的第一位研究生),取得了不少成果,在国际上产生了较大影响,使该实验室成为世界知名的科研机构,梁百先教授关于电离层赤道异常发现的文章刊登于1947年《Nature》上,桂质廷教授被遴选为美国著名的《JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH》编委。
1949年——1958年 电离层与电波传播专业
1949年武汉解放以后,人民政府极为重视并拨专款资助游离层实验室的建设,从此,武汉大学的空间物理和无线电物理研究的掀开了新一页。1953年,全国进行“院系调整”,武汉大学以“游离层实验室”为基础,在物理系设置“电离层与电波传播”专业,继续开展科学研究和本科生、研究生培养。
1956年,“电离层电波传播”专业被高等教育部确认为“重点专业”。
1958年——1966年 无线电专业设立。1958年,武汉大学物理系正式设立无线电专业,同年开始招收研究生。其后,无线电专业迅速发展,取了多项科研成果。自1957年至1965年,无线电专业每年招生人数增至近100人,分学无线电技术和电波传播,学制为5年。从“游离层实验室”到1966年,本学科共培养10名研究生。
1966年——1976年 文化大革命时期
1966年至1969年,因“文革”爆发而停收新生。从1970年开始,物理系又开始招生,其中有无线电技术和电波传播与天线两个专业。文化大革命时期,科研工作从未间断,特别是围绕我国核武器的研制,在电离层探测、电波传播等方面作出了突出贡献。先后有70余人次参加过我国核爆炸实验。
1977年——1984年 空间物理系、 空间物理学博士学位授权点
1977年恢复高考后,经教育部认定,无线电电子学、电波传播专业,继续招收本科生。1978年从物理系分出有关专业成立空间物理系,设有无线电电子学、无线电波传播与天线、空间物理学三个专业和无线电电子学、无线电波与传播、空间物理和基础理论四个教研室,在无线电物理、空间物理、无线电电子学三个专业重新招收硕士研究生。同年武汉大学成立空间物理系和电波传播与空间物理研究所,师生源于物理系的无线电电子学和电波传播与天线两个专业,龙咸灵教授为第一任系主任,兼任研究所所长。1981年,空间物理系建立空间物理学专业博士学位授权点,梁百先教授为博士生导师,开始培养博士研究生。
1984年——1991年 无线电信息工程系
1984年,为适应电子信息科学的发展,武汉大学成立无线电信息工程系,其师生大部分源于空间物理系的无线电电子学专业,张肃文教授为第一任系主任。无线电信息工程系设有无线电电子学(硕士)、无线电电子学、无线电技术(本科)三个专业。1990年,无线电信息工程系的电路与系统专业获硕士学位授权点。
1984年 —— 1991年 空间物理系
空间物理系设有空间物理学(博士、硕士)、无线电物理(硕士)和电波传播与天线(本科)三个专业。王燊、侯杰昌先后任系主任。
1991年 —— 1994年 空间物理与电子信息学系
1991 年底,学校为集中学科力量,形成更大优势,成立了空间物理与电子信息学系。侯杰昌教授任系主任。
1994年 —— 1999年 电子信息学学院成立
1994年10月,武汉大学在空间物理与电子信息学系的基础上,成立电子信息学学院,管荣生教授、柯亨玉教授先后任院长。下设四系:电子信息学系、通信与电子工程系、无线电物理学系、空间物理学系;两所:武汉大学电波传播与空间物理研究所和武汉大学图象及信息技术研究所, 前者属国家级研究所, 是我国从事电波科学、空间物理科学研究的中心之一。一中心:教学实验中心。一个国家重点学科, 一个国家专业实验室(1990年由国家从世界银行贷款45万美元建成),一个博士后流动站和一个博士学位授权点:空间物理学;四个硕士学位授权点:空间物理学、无线电电子学、电路与系统、无线电物理;三个本科专业:电子学与信息系统、无线电技术、电波传播与天线、应用电子技术、计算机电子工程。
1999年 —— 2000年 物理与电子信息学学院
1999 年,电子信息学院与物理学院合并组成物理与电子信息学学院,熊贵光教授任院长。
2001年 —— 电子信息学院
2000年8月,原武汉大学、原武汉水利电力大学、原武汉测绘科技大学、原湖北医科大学合并组成新的武汉大学。2001年1月,新的电子信息学院成立,她由原武汉大学电子信息学学院、分析测试中心测控技术与仪器专业、原武汉测绘科技大学光电工程学院和原武汉水利电力大学计算机系测控技术与仪器专业组成。柯亨玉教授任院长、蒋锁奋同志任院党委书记。原各校区的专业和人员重新进行了整合,学院下设电子工程系、通信工程系、测控技术与仪器系、光电信息工程系四个系以及教学实验中心和党政办公室。学院始终坚持以“厚基础、宽口径、高素质、强技能”为人才培养目标,形成了“注重基础、突出能力、追求创新、发展个性”的教风和学风。
2008年11月,电子信息学院决定恢复空间物理系。目前空间物理系主要由中高层大气实验室(武汉大气遥感国家野外科学观测研究站)、电离层实验室、电波传播实验室、电离层磁层实验室、电磁工程实验室以及武汉大学空间数据和计算中心等组成。师资队伍力量雄厚,拥有包括长江学者特聘教授、珞珈学者特聘教授和杰出青年基金获得者在内的教授、副教授近30人。承担的学科建设任务包括:国家重点学科无线电物理、国家重点培育学科空间物理学、电波传播与天线国防特色专业以及地球物理学博士后流动站等。基于科学观测的前沿研究与观测设备仪器的系统集成开发能力并重是本系科研工作的一大特点。
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