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【人民日报】空、天、地、海无所不在——雷达,离(lí)生活很近
来源:新闻中心
发(fā)布时间:2025年07月08日 编辑:新闻中心

  编(biān)者按:7月7日,人民日报(bào)科(kē)技版刊发《空、天、地、海无(wú)所不在——雷达,离生活很近》稿件,深入介绍了中国电科自(zì)主研制多型雷达产品,不仅服务于(yú)国防(fáng)事(shì)业,还在民用领域广泛应用(yòng),深刻改变着生产生活的发(fā)展成(chéng)果(guǒ)。

人民日报

  恶劣天气(qì)里(lǐ),实现航班(bān)起(qǐ)降动(dòng)态预(yù)测;广袤农(nóng)田上,助力庄稼抵御病虫害侵袭;隧道施(shī)工(gōng)中(zhōng),精准掌握地(dì)下错综复杂(zá)的环(huán)境;排除(chú)积雪厚(hòu)度,助力珠峰测高(gāo)更加(jiā)精确……这些关系(xì)国计民生的重要领域,背后都有(yǒu)雷(léi)达(dá)技术作(zuò)支撑。近年(nián)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(zài)民(mín)用领域广泛应用,深刻改变(biàn)着生产生活。

  观测“千里眼”,捕(bǔ)捉监测(cè)几百到上千公里外的太(tài)空中(zhōng)微(wēi)小电(diàn)子

  想要用肉眼(yǎn)看到几(jǐ)百(bǎi)公里外(wài)的一根蜡烛,无疑是天方夜谭。但借助雷达,人们(men)就可(kě)以(yǐ)拥有(yǒu)“千里眼”。

  一款目前国际上口径(jìng)最大、功(gōng)率最高的相控(kòng)阵非相干散射雷(léi)达,则(zé)可以对微(wēi)弱的散射信(xìn)号进行分析(xī)放大,捕(bǔ)捉监(jiān)测几(jǐ)百到上千公里外(wài)的太空(kōng)中微小电子的“一举(jǔ)一动”。

  凑近看(kàn),这(zhè)个庞然大物浑(hún)身上下布满数(shù)千个精密组件,通过它们可以发射和接收信号,得到电离(lí)层的(de)参数(shù)。“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(jiē)收的(de)信号越微弱,这对雷达(dá)接(jiē)收信号的灵敏度、波形设计、算法都提出了(le)极高(gāo)要求(qiú)。”中国电子(zǐ)科技集团该雷达相关技术负责(zé)人表示,在没有任何可(kě)借鉴经验基础(chǔ)上,研制(zhì)团队经过数(shù)百次建模仿真(zhēn)、模块逐项分析,提出(chū)了一套经济高效的研制方案,将电离(lí)层探测高度(dù)提升到了上千(qiān)公里,还能够捕捉像等(děng)离子(zǐ)体这种更(gèng)加细微的粒子的变化,探测精度和灵敏度达到国际领(lǐng)先水平。

  每次神舟飞船返(fǎn)回地球,穿(chuān)越大气层,都要经过一段“黑障区(qū)”,舱体经受超高温的考验,与(yǔ)地面(miàn)信号的连(lián)接也会被切断。实际上,正是有多双(shuāng)“智(zhì)慧眼”持(chí)续跟(gēn)踪(zōng)测量(liàng)返回舱,实现了对神舟飞船的跟踪定位。

  关键(jiàn)的短短几分钟内(nèi),神舟飞船返(fǎn)回舱发射的(de)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(huò)信号。这时,无线电波雷达就会挺身而出。

  “无线电波(bō)雷达通过主动发射信号,接收(shōu)飞(fēi)行器的(de)回波信号,持续对返(fǎn)回(huí)舱进行跟踪测量,‘紧盯’黑障区‘隐身’的(de)返(fǎn)回舱,防止其偏离预定着陆区域。”中国电子科技集团专家(jiā)介绍,通(tōng)过反射式测(cè)量技术,雷达能智能判断黑障区状态,实时选择最优波形、调(diào)度(dù)方式(shì)和处(chù)理算法,通过建立(lì)电磁模(mó)型迭代仿真验证(zhèng),确(què)保返回舱全(quán)程都在雷达“视线”范围(wéi)内。

  出行(háng)“守(shǒu)望者”,即使在能见度极低的恶(è)劣天气(qì)里,也能穿(chuān)透云雾

  旅客出(chū)行,最重要的(de)就是安全。

  雷(léi)达像是忠诚(chéng)的空中“交通卫士”,时刻(kè)扫描(miáo)着空域,精准(zhǔn)捕捉每架飞机(jī)的位置、速(sù)度和航向信息,即使在(zài)能(néng)见(jiàn)度极低(dī)的恶劣天(tiān)气里,也能穿(chuān)透云雾,为(wéi)飞(fēi)机的安全起降提供可靠的数(shù)据(jù)支持。

  90秒内完成40层体积扫描,空间(jiān)分辨(biàn)率达75米,采(cǎi)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(běi)京大兴(xìng)国际机场,C波段(duàn)全数(shù)字有(yǒu)源相控(kòng)阵天(tiān)气雷达在全球(qiú)首次实现最(zuì)新雷达体制在民(mín)航领域的(de)应用(yòng),使气象(xiàng)目(mù)标探(tàn)测精细化、快(kuài)速化。

  实现空、天、地(dì)、海无所(suǒ)不在的时空智能,雷达是关键(jiàn)设备(bèi)。

  专家表示,通过配置激(jī)光雷(léi)达、毫米波雷达和摄像头,结合(hé)智(zhì)能决策(cè)、轨迹规(guī)划、场景仿真等先进算法,自动驾驶车辆得以实(shí)现“超视距(jù)”感知,及时将检测到的(de)道路施工、闯红灯(dēng)、交叉路口冲(chōng)突、限(xiàn)速(sù)、行人碰撞等危险(xiǎn)信息传递给车辆。

  “我们自主研(yán)制的一款超声波雷(léi)达,主要用于(yú)0至(zhì)10米范围(wéi)内的物体探测,在智能(néng)驾驶系统中与(yǔ)毫米波雷(léi)达和激光雷(léi)达共同组成由(yóu)近及远的整(zhěng)车感知系统。超声波雷达还可以用于车(chē)门(mén)防撞、涉(shè)水深度探测、自动泊车等场(chǎng)景(jǐng)。目前(qián),累计装(zhuāng)车(chē)量达2000万只。”中国电(diàn)子科(kē)技集团有关技术负责人介绍(shào)。

  防灾“好帮手”,实现对有害(hài)昆虫振翅(chì)频率、体长、体(tǐ)重等的测量

  应对极端天气,我国自(zì)主研发了测风、测雨、测云的全谱(pǔ)系气(qì)象雷达。例如,S波段双偏振相控(kòng)阵天气雷达、C波段相控阵(zhèn)天气雷达等,都(dōu)可(kě)以快(kuài)速监(jiān)测灾害(hài)性天气,提(tí)供预警信息(xī)。

  雷达既是“千里眼”,也(yě)是“透视眼(yǎn)”。

  探地雷达具(jù)有无损性、高效(xiào)性、直观性,分辨率高、操作灵(líng)活方(fāng)便等优点,可广(guǎng)泛应用于隧道检测(cè)、地质勘察、建筑物结构检(jiǎn)测和道路(lù)塌(tā)陷(xiàn)探测、水利工程检测(cè)等领域(yù)。

  生命搜救雷达可(kě)向建筑(zhù)物废墟下发射(shè)超宽带电磁脉冲,对(duì)前方遇到(dào)的呼(hū)吸、心跳等人体生命(mìng)活动产生(shēng)反射信号,并对(duì)该信号进行处(chù)理(lǐ),还原成人体生命(mìng)体征,从而实现“生命探测”功能。在地震发生(shēng)后,这种设备第(dì)一时间随救援队进入灾区(qū)开展救援工作,找到并救出被困人员。

  病虫害是(shì)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(qī)预警。在科研人员的不懈(xiè)攻关下,我国首(shǒu)个高分辨(biàn)多频段(duàn)全极化探(tàn)虫雷达已广泛应用于(yú)农(nóng)业领域。这(zhè)款兼(jiān)具(jù)“火眼(yǎn)金睛(jīng)”和“智慧大脑”的探虫(chóng)雷达,通过对探测跟踪结果的数据(jù)处(chù)理(lǐ),实现对有害昆虫振(zhèn)翅频率(lǜ)、体长(zhǎng)、体重(chóng)、雷达散(sàn)射截面、头部(bù)朝向的(de)测量。

  目前,这款雷达(dá)已获取大量迁飞昆虫科学观测数据,为研究农业(yè)害虫的空中(zhōng)迁飞规律、种群结构特征等提供了关键数据支撑,相关研(yán)究成果为构(gòu)建全(quán)国(guó)性昆虫迁飞(fēi)预警平台奠定技术(shù)基础(chǔ)。

  专(zhuān)家表(biǎo)示,正在加快雷达技(jì)术(shù)与人(rén)工智(zhì)能技术深度(dù)融合,让雷达具备更高的自(zì)主决策能力,向(xiàng)着智能(néng)化发展,为(wéi)更多行业注入新动能(néng)。

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