中北大学“沙克网络”团队攻克工业总线“卡脖子”难题——自主“神经”支撑大国重器

中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 张商珉 通讯员 郭艳霞）“以前高端工业总线核心技术攥在别人手里，我们只能被动跟跑，现在有了沙克网络，终于实现自主可控了。”中北大学仪器与电子学院院长刘文怡看着顺利完成测试的沙克网络设备，感慨地说道。这一打破国外长期技术垄断的成果，背后是中北大学沙克网络团队十余年的坚守与攻坚。

长期以来，我国航天、军工等国家关键领域依赖的传统工业总线，底层技术陈旧、性能受限，核心协议、芯片等关键环节均被国外垄断，成为制约高端装备发展的“卡脖子”难题。

面对国外技术封锁，中北大学以刘文怡、张会新教授为核心，组建沙克网络研发团队，集结本硕博师生力量，毅然踏上高端工业测控网络自主研发的“破冰之路”。历经十余年深耕，团队攻克一系列技术难关，成功研发出SharkNet工业测控网络（沙克网络），一举填补了我国高可靠、强实时高端工业总线领域的空白，为我国高端装备发展注入了实打实的“自主芯”力量。

面对传统工业总线的诸多短板，团队没有选择“修修补补”，而是直接闯入技术“无人区”，系统性开展攻坚，最终淬炼出三大核心成果。他们首创快速智能重构算法，就像给网络装上了“极速反应大脑”，实现30μs内完成全网拓扑探测与路径更新，处于国际领先水平；研发递进式全网络时间同步算法，填补国内空白，实现5跳内70ns的超高同步精度，较主流技术高出1—2个数量级；构建高可靠网状冗余传输机制，支持N路径冗余传输，哪怕在极端环境下部分通道中断，数据也能“不掉线、不丢失”。

团队负责人张会新介绍，沙克网络可在极端复杂环境下实现微秒级通信、纳秒级精准同步，具备线路故障自动修复、多设备即插即用等核心优势，所有核心代码、算法、硬件设计100%自主可控，关键指标全面超越国际先进总线。

从“长征”系列运载火箭到各类型武器，都能看到它的身影。它如同装备的“神经系统”，让各类数据在极端环境下稳定传输。以前，型号单位只能靠仿真推测数据，而沙克网络让真实验证成为可能，让装备设计迭代更快、可靠性更高。“你们的数据，帮我们省了至少两年的反复试验。”某型号单位专家的这句话，是对团队最大的肯定。

自研发成功以来，沙克网络已成功应用于航天一院、航空工业等多家单位的型号任务中，覆盖运载火箭、导弹武器、高超声速飞行器等10余种重点型号，累计配套产品近千套。团队已申请发明专利10余项，形成6部规范的标准体系，正推动成为国家标准，2022年斩获日内瓦国际发明展金奖。

“沙克网络团队正持续推进技术升级，全力开展芯片化研制，同时将技术推广至智能制造、智能电网、轨道交通等领域，服务于更多国家战略需求。”刘文怡说。