全球唯一!中國雷達能看清數公裡外昆蟲振翅幅度,更大驚喜在後面

2020-12-04 前沿崗哨

近年來,中國在雷達領域的進步有目共睹,包括機載有源相控陣雷達、艦載的雙波段相控陣雷達、預警機裝備的數字陣列雷達和全球最先進的X波段反隱形雷達等紛紛露面,部分領域已經達到了全球最高水平。除了在軍用雷達領域外,中國在農業雷達領域也展示了令人瞠目結舌的成就,發明了能在數公外探測出單只昆蟲體重的雷達。更大的驚喜是,中國裝備的高分遙感衛星能把有效圖像信息快速發送給一線使用單位,全世界獨一無二。

據科技日報6月9日報導,由北理工大學雷達技術研究所研製的KU波段高分辨全極化昆蟲探測雷達大獲成功,能在數公裡之外測出每隻昆蟲的體重、體長、飛行角度和振翅幅度。項目負責人龍騰教授自豪地表示,全世界的雷達都做不到這個,中國KU波段高解析度雷達在前不久獲得了「全國創新爭先獎章」,證明該雷達具有重要的戰略價值。

據介紹,中國農科院一位院士在2014年曾拜訪北理工雷達研究院,提出了想要一種能監測昆蟲遷飛情況的雷達。具體需求是:想知道昆蟲在什麼時候起飛,又是怎麼飛的,遷飛時天上存在的成片現象是怎麼形成的?實際上就是想在農業領域做到對病蟲災害的預防。

蟲子只有釐米或毫米級別大小,想靠傳統雷達探測並不可能。專家表示,要想在幾公裡距離上實現毫米級的測量精度,雷達帶寬要達到150G赫茲,現有的雷達技術根本無法實現。龍騰團隊則提出一種新機理,也就是通過雷達間接探測來達到目的,整套系統包括一臺2.5米的相控陣雷達和三部多頻全極化雷達,四部雷達一起配合才能鎖定一隻蟲子,據說立項時連原理是否合理都遭到了否定。該團隊研製的探雷達經過微波暗實驗室和野外試驗,在2017年終於拿到了國家重大科研儀器設備研製立項,最終成功裝備到農業部門。

由龍騰團隊研製的另一項成果是衛星合成孔徑雷達成像處理系統,該系統可以對衛星拍攝的大量信息進行處理,能為客戶提供更為有效的數據。據介紹,衛星初始獲取的數據量非常大,海量數據的傳輸、處理再分發就會變得非常慢。龍騰團隊花了十幾年時間,突破了算法、架構和晶片等難題,終於實現了有效信息處理到原始數據千分之一目標。龍騰團隊研製的雷達成像處理系統可以有效剔除無效信息,只傳輸最有效的分析結果,讓船隻、車輛和背著裝備的個人都能接收,發給最終用戶延遲僅為分鐘級,獲得了國家技術發明二等獎。

值得注意的是,遙感衛星搭載類似系統能把圖像處理到這種水平的全世界只有中國一家。衛星能把有用的高解析度圖片信息隨時傳給一線船隻、飛機和個人,在國防領域具有重要的戰略價值。龍騰曾自信地表示:「到現在,國外想到的事情,我們基本都能想到;我們能想到的很多東西,國外沒有想到」。這就是中國雷達領域頂尖科研人員的霸氣,已經做到了外國人沒有做到的事,值得我們驕傲。

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