空、天、地、海无所不在 雷达，离生活很近

  恶劣天气里，实现航班起降动态预测；广袤农田上，助力庄稼抵御病虫害侵袭；隧道施工中，精准掌握地下错综复杂的环境；排除积雪厚度，助力珠峰测高更加精确……这些关系国计民生的重要领域，背后都有雷达技术作支撑。近年来，我国科研人员自主研制了多型雷达产品，不仅服务于国防事业，还在民用领域广泛应用，深刻改变着生产生活。

  观测“千里眼”

图片来源于网络，如有侵权，请联系删除

  捕捉监测几百到上千公里外的太空中微小电子

  想要用肉眼看到几百公里外的一根蜡烛，无疑是天方夜谭。但借助雷达，人们就可以拥有“千里眼”。

  一款目前国际上口径最大、功率最高的相控阵非相干散射雷达，则可以对微弱的散射信号进行分析放大，捕捉监测几百到上千公里外的太空中微小电子的“一举一动”。

  凑近看，这个庞然大物浑身上下布满数千个精密组件，通过它们可以发射和接收信号，得到电离层的参数。“高度越高，电离层中电子的密度就越稀薄、越难以探测，电离层反射接收的信号越微弱，这对雷达接收信号的灵敏度、波形设计、算法都提出了极高要求。”中国电子科技集团该雷达相关技术负责人表示，在没有任何可借鉴经验基础上，研制团队经过数百次建模仿真、模块逐项分析，提出了一套经济高效的研制方案，将电离层探测高度提升到了上千公里，还能够捕捉像等离子体这种更加细微的粒子的变化，探测精度和灵敏度达到国际领先水平。

  每次神舟飞船返回地球，穿越大气层，都要经过一段“黑障区”，舱体经受超高温的考验，与地面信号的连接也会被切断。实际上，正是有多双“智慧眼”持续跟踪测量返回舱，实现了对神舟飞船的跟踪定位。

  关键的短短几分钟内，神舟飞船返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，无线电波雷达就会挺身而出。

  “无线电波雷达通过主动发射信号，接收飞行器的回波信号，持续对返回舱进行跟踪测量，‘紧盯’黑障区‘隐身’的返回舱，防止其偏离预定着陆区域。”中国电子科技集团专家介绍，通过反射式测量技术，雷达能智能判断黑障区状态，实时选择最优波形、调度方式和处理算法，通过建立电磁模型迭代仿真验证，确保返回舱全程都在雷达“视线”范围内。

  出行“守望者”

  即使在能见度极低的恶劣天气里，也能穿透云雾

  旅客出行，最重要的就是安全。

  雷达像是忠诚的空中“交通卫士”，时刻扫描着空域，精准捕捉每架飞机的位置、速度和航向信息，即使在能见度极低的恶劣天气里，也能穿透云雾，为飞机的安全起降提供可靠的数据支持。

  90秒内完成40层体积扫描，空间分辨率达75米，采用分布式发射和接收技术，可靠性由600小时提升至3000小时以上……北京大兴国际机场，C波段全数字有源相控阵天气雷达在全球首次实现最新雷达体制在民航领域的应用，使气象目标探测精细化、快速化。

  实现空、天、地、海无所不在的时空智能，雷达是关键设备。

  专家表示，通过配置激光雷达、毫米波雷达和摄像头，结合智能决策、轨迹规划、场景仿真等先进算法，自动驾驶车辆得以实现“超视距”感知，及时将检测到的道路施工、闯红灯、交叉路口冲突、限速、行人碰撞等危险信息传递给车辆。

  “我们自主研制的一款超声波雷达，主要用于0至10米范围内的物体探测，在智能驾驶系统中与毫米波雷达和激光雷达共同组成由近及远的整车感知系统。超声波雷达还可以用于车门防撞、涉水深度探测、自动泊车等场景。目前，累计装车量达2000万只。”中国电子科技集团有关技术负责人介绍。

  防灾“好帮手”

  实现对有害昆虫振翅频率、体长、体重等的测量

  应对极端天气，我国自主研发了测风、测雨、测云的全谱系气象雷达。例如，S波段双偏振相控阵天气雷达、C波段相控阵天气雷达等，都可以快速监测灾害性天气，提供预警信息。

  雷达既是“千里眼”，也是“透视眼”。

  探地雷达具有无损性、高效性、直观性，分辨率高、操作灵活方便等优点，可广泛应用于隧道检测、地质勘察、建筑物结构检测和道路塌陷探测、水利工程检测等领域。

  生命搜救雷达可向建筑物废墟下发射超宽带电磁脉冲，对前方遇到的呼吸、心跳等人体生命活动产生反射信号，并对该信号进行处理，还原成人体生命体征，从而实现“生命探测”功能。在地震发生后，这种设备第一时间随救援队进入灾区开展救援工作，找到并救出被困人员。

  病虫害是农业生产的大敌，传统的病虫害监测主要依靠人工田间巡查，效率低且难以做到早期预警。在科研人员的不懈攻关下，我国首个高分辨多频段全极化探虫雷达已广泛应用于农业领域。这款兼具“火眼金睛”和“智慧大脑”的探虫雷达，通过对探测跟踪结果的数据处理，实现对有害昆虫振翅频率、体长、体重、雷达散射截面、头部朝向的测量。

  目前，这款雷达已获取大量迁飞昆虫科学观测数据，为研究农业害虫的空中迁飞规律、种群结构特征等提供了关键数据支撑，相关研究成果为构建全国性昆虫迁飞预警平台奠定技术基础。

  专家表示，正在加快雷达技术与人工智能技术深度融合，让雷达具备更高的自主决策能力，向着智能化发展，为更多行业注入新动能。（记者 刘诗瑶）