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    【人民日报】空、天、地、海无所(suǒ)不在(zài)——雷达,离生(shēng)活很近
    来源:新闻中心
    发布时间(jiān):2025年07月08日 编辑:新闻中心

      编(biān)者按:7月7日(rì),人(rén)民(mín)日报科技版刊(kān)发(fā)《空、天、地(dì)、海无所不在——雷达(dá),离生活很近》稿件,深入介绍了中(zhōng)国(guó)电科(kē)自主研制多型雷达产品,不仅服务于国防(fáng)事业(yè),还在民用领域(yù)广(guǎng)泛应用,深刻改(gǎi)变着生产生活(huó)的发展成果。

    人民日报

      恶(è)劣天气里,实现航班起降动态预测(cè);广袤农(nóng)田(tián)上,助力庄稼(jià)抵御病虫害侵袭;隧道施工中,精准掌握地下错综复杂的环境;排除积(jī)雪厚度,助力珠峰测高更加(jiā)精确……这些(xiē)关系国计(jì)民生的重要领域,背后都有雷达(dá)技术(shù)作支撑。近年(nián)来,我国科(kē)研人员自(zì)主研制了多型雷达产品,不仅服务于国防事业,还(hái)在民(mín)用领域(yù)广泛应用,深刻改变着生产(chǎn)生活。

      观(guān)测“千(qiān)里眼”,捕捉监测几百到上千公里外的太空中(zhōng)微小电(diàn)子

      想要用肉眼看到几百公里外的一根蜡(là)烛,无疑是天方夜谭。但借助雷达,人(rén)们就(jiù)可以拥有“千(qiān)里眼(yǎn)”。

      一款(kuǎn)目前(qián)国际上口径最大(dà)、功率最高的相控阵(zhèn)非相干散射雷达,则可以对微弱的散射信号(hào)进行分(fèn)析(xī)放大,捕捉监测几百到上千公里外的太(tài)空中(zhōng)微(wēi)小电子的“一举一动”。

      凑近看,这个(gè)庞(páng)然大物(wù)浑身上下布满数千(qiān)个(gè)精密组件,通过它们可以发(fā)射和接收信(xìn)号,得到电离层的参数。“高度越高,电(diàn)离层中电子的密度就越稀薄、越难(nán)以探测(cè),电离层反射接收(shōu)的信(xìn)号越微弱,这对雷达(dá)接(jiē)收信号的灵敏度、波形设计、算法都提出了极高要求。”中国电(diàn)子科(kē)技集团该雷达相关技术(shù)负(fù)责人表示(shì),在没有任何可借鉴经验基础上,研制(zhì)团队(duì)经(jīng)过数百(bǎi)次建模仿真、模块逐项分析,提出(chū)了(le)一套经济高效的研制方(fāng)案,将(jiāng)电离层探(tàn)测(cè)高度提升到了(le)上千公里,还能够(gòu)捕捉(zhuō)像等离子(zǐ)体这种更加细微的粒(lì)子(zǐ)的变化,探测精度和灵敏度达到国际(jì)领(lǐng)先水平(píng)。

      每次神(shén)舟飞船(chuán)返回地球,穿越大气层,都要经过一(yī)段“黑障(zhàng)区”,舱体经受超高温的(de)考(kǎo)验,与地(dì)面信号的连接也会被切断。实际上,正是有多双(shuāng)“智(zhì)慧眼”持续跟踪测量返(fǎn)回舱,实现了(le)对神舟飞(fēi)船的(de)跟踪(zōng)定位。

      关键的短短(duǎn)几分钟内,神舟飞船返(fǎn)回舱发射的信号能量因被等离子体吸收而衰减,地面测控接收机无法捕获信号。这时(shí),无线电波雷达(dá)就会挺(tǐng)身(shēn)而出。

      “无线电波雷达通(tōng)过主动发射信号,接收(shōu)飞行器的回波信(xìn)号,持续(xù)对(duì)返回舱进行跟踪测量,‘紧盯(dīng)’黑障区‘隐身(shēn)’的返回舱(cāng),防止(zhǐ)其偏(piān)离预定着陆区域(yù)。”中国电子科技(jì)集团专家介绍,通过反(fǎn)射式测量技术,雷达能(néng)智能判断黑障(zhàng)区状(zhuàng)态,实时选择最优波(bō)形、调(diào)度方式和处理(lǐ)算法,通过建立(lì)电磁模型迭(dié)代仿(fǎng)真(zhēn)验(yàn)证,确保(bǎo)返回舱全程都在雷达“视线”范围内。

      出行“守(shǒu)望者”,即使在(zài)能见(jiàn)度极低的恶劣天气里,也能穿透云雾

      旅客出行,最重要的就是(shì)安全(quán)。

      雷达像是忠诚的空中“交通卫士”,时刻扫描着空域,精准(zhǔn)捕捉每架(jià)飞机的位置、速度和航(háng)向信(xìn)息,即使(shǐ)在能见度极(jí)低的(de)恶(è)劣天气里,也能穿(chuān)透云雾,为飞机的安全起(qǐ)降提供(gòng)可靠的数据支持。

      90秒(miǎo)内完(wán)成(chéng)40层(céng)体积扫描,空间分辨率达75米(mǐ),采用分(fèn)布式(shì)发射和接收(shōu)技术,可靠性由600小时(shí)提升至3000小时以(yǐ)上……北京大兴国际机场,C波(bō)段全数字(zì)有源(yuán)相(xiàng)控阵天气雷达在(zài)全球首次(cì)实现最新雷达体(tǐ)制在(zài)民(mín)航(háng)领(lǐng)域的应用,使气象目标探测精细化、快(kuài)速化。

      实现空(kōng)、天、地、海无(wú)所不在的(de)时空智能,雷达是(shì)关(guān)键设备。

      专家表示,通过配置激(jī)光(guāng)雷达、毫米波雷达和摄(shè)像头,结(jié)合智能决(jué)策、轨(guǐ)迹规划、场景(jǐng)仿(fǎng)真(zhēn)等先进算法,自(zì)动驾驶(shǐ)车辆得以实现“超视距(jù)”感知,及时(shí)将检测到的(de)道路施工、闯红灯(dēng)、交叉路(lù)口冲突、限(xiàn)速、行人碰撞等危险信息(xī)传(chuán)递(dì)给车(chē)辆。

      “我们自主研制的(de)一款超声(shēng)波雷达,主要用于0至10米范围内的物体探测,在智能驾(jià)驶系统中与毫米波雷达和激光雷(léi)达共同组成由近(jìn)及远的整(zhěng)车感知系统(tǒng)。超声波雷达(dá)还可以用于车门防撞、涉水深度探测、自动泊车等场景。目前,累计(jì)装车量达2000万只。”中国(guó)电子科技集(jí)团有关(guān)技(jì)术负责人(rén)介绍。

      防灾“好帮手”,实现(xiàn)对(duì)有害(hài)昆(kūn)虫振翅频率(lǜ)、体长、体重等的测量

      应对极端天气,我国(guó)自主研(yán)发(fā)了测(cè)风(fēng)、测雨、测(cè)云的全谱系(xì)气象雷达。例如,S波段双(shuāng)偏振相(xiàng)控(kòng)阵天气(qì)雷达、C波段(duàn)相控阵(zhèn)天气雷达等,都可以快速监测灾(zāi)害(hài)性天气,提(tí)供预警信息。

      雷达既是“千里眼”,也(yě)是“透视眼(yǎn)”。

      探(tàn)地雷达具(jù)有(yǒu)无损性、高效性、直观(guān)性,分辨率高、操作灵活方便等优点,可(kě)广泛(fàn)应(yīng)用(yòng)于隧道(dào)检测、地质勘察、建筑物结构(gòu)检测和道(dào)路塌陷探测、水利工程检测(cè)等领域。

      生命(mìng)搜救雷达可向建筑物(wù)废墟下发(fā)射超宽带电磁脉冲(chōng),对前方遇到(dào)的呼(hū)吸、心跳等人体生命活动产生反射信号,并对该信号进(jìn)行处理,还原成人体(tǐ)生命体征,从而实现“生命探测(cè)”功能。在地震发生后,这(zhè)种设备(bèi)第(dì)一(yī)时(shí)间(jiān)随救(jiù)援(yuán)队进(jìn)入灾区开展救援工作,找到并(bìng)救出(chū)被困人(rén)员(yuán)。

      病虫(chóng)害是农业生产的大敌,传(chuán)统(tǒng)的(de)病虫(chóng)害(hài)监测主要依靠人(rén)工田间巡查(chá),效率(lǜ)低且(qiě)难以(yǐ)做到早期预警(jǐng)。在科(kē)研人员的不懈(xiè)攻关下,我国首个(gè)高(gāo)分(fèn)辨多频段全极化(huà)探虫雷(léi)达已广泛应用于农业(yè)领(lǐng)域。这(zhè)款兼具“火眼金睛”和“智慧(huì)大脑”的探虫雷达,通过对探测(cè)跟踪结果的数据(jù)处理,实现对有害昆虫(chóng)振(zhèn)翅(chì)频率、体长、体重、雷达散射(shè)截(jié)面、头部朝(cháo)向的测量。

      目前,这款雷达已获(huò)取大量迁飞昆虫科学观测数(shù)据(jù),为(wéi)研究农业(yè)害虫的空中迁飞规律、种(zhǒng)群结构特(tè)征等提供了关(guān)键(jiàn)数(shù)据支撑(chēng),相关研(yán)究成果(guǒ)为构建全国性昆虫(chóng)迁飞预(yù)警平台(tái)奠定技(jì)术(shù)基础。

      专家表示,正在加快雷(léi)达技术(shù)与(yǔ)人(rén)工智能技术深度融合(hé),让雷(léi)达具备更高的自主决策能力,向着(zhe)智能(néng)化发展(zhǎn),为(wéi)更多行业注入新(xīn)动能。

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