张凯临：激光雷达赋能“透明海洋”探测

本文转自：消费日报

张凯临，中国海洋大学正高级工程师，一直从事激光雷达方面的研究工作。他一半多的科研生涯都在各型激光雷达的研制中度过，这是他的兴趣，更是他给自己规定的使命。科研、创新已经刻在他的DNA里面。

图为王大珩指导张凯临设计激光雷达。

图为张凯临在做漂浮式测风雷达的出海准备工作。

图为张凯临和同事操作机载海洋激光荧光雷达。

图为船载多普勒非相干激光测风雷达。

张凯临从小喜欢电子和仪器，在小学和中学时就自学了许多电路、仪器、编程方面的知识，本科选择了电子工程方向。由于非常喜欢科学研究方面的工作，毕业后他留校于青岛海洋大学的海洋遥感研究所（现中国海洋大学海洋技术学院），当了一名研发工程师。1997年，是张凯临本科毕业后留校工作的第一年，从这时起他就参与了研究所内的若干项重要激光雷达的研发工作。

当时中国光学界泰斗王大珩院士经常到海大和研究所内专家讨论各个光学科研项目的方案。张凯临也抓住机会，向王大珩请教激光雷达方面的专业知识，从而受益匪浅。1997年还没有“透明海洋”的说法，但张凯临对海洋参数的测量，从那个时间就开始了。

张凯临在研究所接连完成了海洋悬疑质激光雷达和非相干测风激光雷达后，下一个涉海激光雷达课题是机载海洋激光荧光雷达。这个雷达项目有相当的研发难度和时间紧迫性，在研究所其他科研人员认为难度大、时间紧、经费紧张、任务重的情况下，张凯临初生牛犊不怕虎，主动请缨接下这个课题，承担了课题负责人的角色。从仪器的方案设计，一直到飞行实验，他都亲自完成。研发过程遇到困难他也不退缩，积极寻求各方面专家学者的指导和帮助，最终在2003年获首飞成功。此项目经费比较紧张，张凯临发挥自身优势，自研了多项关键技术，将创新动手实干能力发挥到了极限。

2007年，学院迎来了院系调整和崂山新校区搬迁,成立了海洋技术系（目前已升格为海洋技术学院），张凯临承担了更多涉海仪器的研发工作。

2010年，张凯临负责研制石油平台溢油激光荧光传感器。此项目是在石油平台安装数种测量传感器，以便监测石油平台的溢油事故。张凯临负责的是传感器之一——油膜检测激光荧光传感器，该传感器可以得知海水表面是否有油膜渗漏，以便对于溢油进行早发现、早预警、早处理。张凯临和其他研发人员因此获得了2012年度中国海洋学会“海洋科学技术奖”一等奖。

2012年，张凯临参与研制了船载多普勒非相干激光测风雷达。张凯临在研制时的创新使得雷达的效果非常好，得以探测高空大气的信号。碘分子滤波器的设计采用铝合金整体加工的方式，充分保护由玻璃构成的滤波器主体。雷达研制获得了成功，出海测量了若干航次。

2014年，张凯临作为主要人员参与了无人机载相干测风激光雷达的研制，最终研发成功，在无人直升机平台搭载该雷达，完成了飞行对比实验。

2016—2018年，张凯临参与了2台海洋激光雷达的研制。

2021年12月21日，台风“雷伊”向位于南海的激光雷达布放点直扑而来，雷达有可能会受到强台风的正面袭击。是否能承受住台风的考验？中国海洋大学的实验室内，课题负责人张凯临和同事们紧盯屏幕，时刻注意激光雷达系统回传的测量数据和雷达的姿态信息。“风速持续加大！雷达摇摆倾斜度达到15度！数据正常！通讯正常！”这样紧张的气氛持续了数小时，直到风速的峰值时段慢慢过去。课题组成员互相祝贺，所研制的测风雷达经受了真实的暴风骤雨的考验，验证了恶劣海况天气下其工作性能的稳定性。

2022年3月，经过验收专家的评议和打分，张凯临负责的国家重点研发计划“海洋大气边界层动力学剖面激光雷达研制”课题顺利通过验收。这个激光雷达成果是整个课题组乃至大项目组全体成员努力的结果，也证明了我国在这个领域踏入国际先进水平，成为全球少数几支可以完成这种测量任务的研发团队。以这个课题为核心科研成果，张凯临和课题组的其他研发人员一起，获得了2022年度国家教育部科学技术进步奖二等奖。

除涉海激光雷达以外，张凯临还在海洋探测方面有多项仪器设备研发成果，将他的科研天赋转化为实实在在的科技成果。他发表论文50余篇，持有发明专利20余项。张凯临所参与研发的各型激光雷达产品在海上风电新能源资源勘测评估、极端天气监测预警、大气海洋科学研究、海洋水体特性参数等领域积极发力，为构建国家“透明海洋”与海洋立体观测系统提供关键装备支撑，助力实现海洋强国的发展目标。 （铁 生）