中國(guó)日?qǐng)?bào)5月18日電(記者 趙磊)在暴雨如注的天氣,你是否總會(huì)擔(dān)心航班晚點(diǎn)?在廣袤的農(nóng)田,是否會(huì)擔(dān)心新種的莊稼被害蟲啃食?在暗黑的隧道施工,是否總希望有個(gè)"千里眼"探測(cè)地下錯(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境情況?
如今,這些場(chǎng)景,早已通過(guò)雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了智慧運(yùn)行。從保障天空安全的民航、氣象領(lǐng)域,到扎根大地的智慧農(nóng)業(yè)、地下探測(cè)工作,再到助力交通與能源行業(yè)高效運(yùn)行,中國(guó)電科研發(fā)的雷達(dá)產(chǎn)品,正以強(qiáng)大的感知能力和創(chuàng)新應(yīng)用,深度融入千行百業(yè),為各行業(yè)發(fā)展注入源源不斷的智慧動(dòng)力。
航天逐夢(mèng),打造巡天的智慧"巨眼"
用肉眼去觀察幾百公里外的一根蠟燭,你肯定會(huì)說(shuō)這不可能。在海南,有這么一只雷達(dá)"顯微鏡",就讓這種不可能變?yōu)榱丝赡?。它就是中?guó)電科參與研制的三站式非相干散射雷達(dá)。
作為目前國(guó)際上口徑最大、功率最高的相控陣非相干散射雷達(dá),它就像是超大"顯微鏡",可以對(duì)微弱的散射信號(hào)進(jìn)行分析放大,捕捉監(jiān)測(cè)幾百到上千公里外的太空中微小電子的"一舉一動(dòng)"。
這個(gè)龐然大物渾身上下布滿數(shù)千個(gè)精密組件,通過(guò)它們可以發(fā)射和接收信號(hào),得到電離層的參數(shù)。"高度越高,電離層中電子的密度就越稀薄和難以探測(cè),電離層反射接收的信號(hào)更是微弱,這對(duì)雷達(dá)接收信號(hào)的靈敏度、波形設(shè)計(jì)、算法都提出了很高的要求。"該雷達(dá)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,在沒有可借鑒經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)百次建模仿真、各個(gè)模塊逐項(xiàng)分析后,提出了經(jīng)濟(jì)高效的研制方案,將電離層探測(cè)高度提升到了上千公里,并能捕捉像等離子體這種更加細(xì)微的粒子的變化,探測(cè)精度和靈敏度達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
在返回艙每次落地之前經(jīng)過(guò)的可怕黑障區(qū),同樣有一只"智慧眼"可以持續(xù)跟蹤測(cè)量返回器,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤定位。
在返回艙經(jīng)過(guò)黑障區(qū)時(shí),飛行器被鞘套包圍,其發(fā)射的信號(hào)能量被等離子體吸收而衰減,地面測(cè)控接收機(jī)無(wú)法捕獲信號(hào),此時(shí)中國(guó)電科研發(fā)的無(wú)線電波雷達(dá)就發(fā)揮作用了。"雷達(dá)可通過(guò)主動(dòng)發(fā)射信號(hào),接收飛行器的回波信號(hào),持續(xù)對(duì)返回器進(jìn)行跟蹤測(cè)量,'緊盯'黑障區(qū)'隱身'的返回艙,防止其偏離預(yù)定著陸區(qū)域。"專家表示,通過(guò)雷達(dá)反射式測(cè)量技術(shù),雷達(dá)能智能判斷黑障區(qū)狀態(tài),實(shí)時(shí)選擇最優(yōu)波形、調(diào)度方式和處理算法,通過(guò)建立電磁模型迭代仿真驗(yàn)證,確保返回艙全程都在雷達(dá)"視線"范圍內(nèi)。
順暢通行,打造智慧交通的"引航員"
熙熙攘攘的機(jī)場(chǎng),飛機(jī)起降繁忙。
中國(guó)電科研制的航管一二次合裝雷達(dá)就像忠誠(chéng)的空中交通衛(wèi)士,時(shí)刻掃描天空,精準(zhǔn)捕捉每一架飛機(jī)的位置、速度和航向信息。哪怕在能見度極低的惡劣天氣,它們也能穿透云霧,為飛機(jī)的安全起降提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
空管一二次雷達(dá)作為識(shí)別空中航空器的"千里眼",是最為關(guān)鍵的監(jiān)視設(shè)備之一。中國(guó)電科擁有完整的空管一二次產(chǎn)品譜系,是國(guó)內(nèi)主要的空管雷達(dá)供應(yīng)商,研制的空管二次雷達(dá)、場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)、多點(diǎn)定位系統(tǒng)等空管裝備達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
90秒內(nèi)完成40層體積掃描,空間分辨率達(dá)75米,采用分布式發(fā)射和接收技術(shù),可靠性由600小時(shí)提升至3000小時(shí)以上……在北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng),中國(guó)電科研制的C波段全數(shù)字有源相控陣天氣雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了最新雷達(dá)體制在民航領(lǐng)域全球首次應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象目標(biāo)的精細(xì)化、快速化探測(cè)。
防災(zāi)減災(zāi),鍛造災(zāi)難預(yù)警的"超級(jí)武器"
雷雨,降水概率70%……我們經(jīng)常能從天氣預(yù)報(bào)上看到這樣的字眼。但是"幾點(diǎn)下、下多大、哪兒下",這三個(gè)公眾迫切想知道的問(wèn)題天氣預(yù)報(bào)員卻很難回答。系列氣象雷達(dá)卻為破解這一難題提供了基礎(chǔ)。
在氣候變化大背景下,世界上許多地方的極端天氣、氣候和雨水事件正變得越來(lái)越頻繁和強(qiáng)烈。防范自然風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害,中國(guó)電科已擁有測(cè)風(fēng)、測(cè)雨、測(cè)云全譜系氣象雷達(dá),形成了從雷達(dá)裝備到應(yīng)用系統(tǒng)整體解決方案。
研制的S波段相控陣天氣雷達(dá)、C波段相控陣天氣雷達(dá)、便攜式X波段相控陣天氣雷達(dá),堪稱氣象領(lǐng)域的"超級(jí)武器",可以快速監(jiān)測(cè)風(fēng)暴、暴雨、冰雹、龍卷和大風(fēng)等中小尺度的災(zāi)害性天氣,更早地提供預(yù)警信息,幫助人們及時(shí)采取有效防御措施。
用科技鍛造穿透地表的"透視眼",中國(guó)電科研發(fā)的探地雷達(dá)具有無(wú)損性、高效性、直觀性分辨率高、操作靈活方便等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于隧道檢測(cè)、地質(zhì)勘察、建筑物結(jié)構(gòu)檢測(cè)道路塌陷探測(cè)、水利工程檢測(cè)等領(lǐng)域。根據(jù)探地雷達(dá)應(yīng)用原理,中國(guó)電科自主研發(fā)了生命搜救雷達(dá),可向建筑物廢墟下發(fā)射超寬帶電磁脈沖,對(duì)前方遇到的呼吸、心跳等人體生命活動(dòng)產(chǎn)生反射信號(hào),并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理,還原成人體生命特征,從而實(shí)現(xiàn)"生命探測(cè)"功能。在汶川地震發(fā)生后,該設(shè)備第一時(shí)間隨救援大隊(duì)進(jìn)入災(zāi)區(qū)開展救援工作,成功找到并救出21名被困人員。
智慧農(nóng)業(yè):田間地頭的 "守衛(wèi)者"
在廣袤的田野間,病蟲害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大敵,傳統(tǒng)的病蟲害監(jiān)測(cè)主要依靠人工田間巡查,效率低且難以做到早期預(yù)警。中國(guó)電科參與研發(fā)我國(guó)首個(gè)高分辨多頻段全極化探蟲雷達(dá)應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。長(zhǎng)著"火眼金睛"和"智慧頭腦"的探蟲雷達(dá),通過(guò)對(duì)探測(cè)跟蹤結(jié)果的數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)有害昆蟲振翅頻率、體長(zhǎng)、體重、雷達(dá)散射截面、頭部朝向的測(cè)量。該雷達(dá)已獲取三年以上的遷飛昆蟲科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù),為農(nóng)業(yè)害蟲的空中遷飛規(guī)律、種群結(jié)構(gòu)特征等研究提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐,相關(guān)研究成果為構(gòu)建全國(guó)性昆蟲遷飛預(yù)警平臺(tái)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
科技助力,做好智慧生活的"美好引擎"
2020年12月8日,中尼兩國(guó)聯(lián)合對(duì)外宣布了珠穆朗瑪峰8848.86米的最新高程。
這背后,有中國(guó)電科研制的雪深雷達(dá)探測(cè)儀的精準(zhǔn)助力。該雷達(dá)利用天線發(fā)射和接收高頻電磁波來(lái)探測(cè)地面雪深,能夠精準(zhǔn)排除掉積雪厚度的"虛高"指數(shù),探測(cè)珠峰峰頂?shù)膶?shí)際冰雪層厚度。
在賦能科技考古領(lǐng)域,中國(guó)電科的雷達(dá)產(chǎn)品表現(xiàn)同樣驚艷。四川三星堆遺址是我國(guó)乃至世界最重要的考古發(fā)現(xiàn)之一,2020年5月,中國(guó)電科研發(fā)的探地雷達(dá)對(duì)三星堆其中一處祭祀坑遺址進(jìn)行雷達(dá)掃描,助力考古團(tuán)隊(duì)探測(cè)文物的埋藏深度、大小及數(shù)量,為文物保護(hù)和后續(xù)挖掘工作夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
一次次勇于擔(dān)當(dāng)、一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)、一批批高端創(chuàng)新裝備,未來(lái),中國(guó)電科將繼續(xù)拓展雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域,助力用雷達(dá)技術(shù)構(gòu)建更加智能、安全、高效的未來(lái)生活。