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氣象預報、地形測繪——雷達技術在民生領域大顯身手

2023-04-17 09:22:00
來源:光明日報
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  氣象預報、地形測繪、人工智能、生物傳感——

  雷達技術在民生領域大顯身手

  形似“大平板”的相控陣雷達、藏在白色圓球內(nèi)的干涉雷達、繩索一樣蜿蜒的水下雷達、護航神舟飛船安全“回家”的跟蹤測量雷達模型……在日前舉行的第十屆世界雷達博覽會上,記者注意到,為人所熟知的“大鍋”加天線的雷達并不多見,反倒是一個個別具特色的雷達產(chǎn)品爭相亮相。

  更讓人眼前一亮的是,雷達不再是軍事領域的專屬,在民生領域也已大顯身手!白鳛槲覈ㄒ坏膰壹、國際化雷達行業(yè)展會,本屆世界雷達博覽會展示了我國雷達及電子信息技術在智慧城市、氣象水文、防災減災、智能制造等領域的應用成果!敝袊走_行業(yè)協(xié)會副理事長、秘書長張燕說。

  實力擔當,陸?仗臁按蟊任洹

  雷達作為多軍兵種一體化戰(zhàn)爭中的實力擔當,不僅守護著祖國的安全,還能提高國家的戰(zhàn)略威懾能力。

  本屆博覽會上,中國電科展出的預警探測陸?仗烊V系產(chǎn)品,覆蓋了系列高機動、多功能、防空反導、反隱身新型裝備,低空監(jiān)視等先進裝備。這些裝備普遍采用先進的技術體制、半導體材料等,性能優(yōu)異。其中,承擔常規(guī)及隱身空氣動力目標防空警戒任務的YLC-2E型雷達為首度公開亮相。

  “這可是‘雷達賦能防務安全’展區(qū)的焦點展品!敝袊娍14所國?萍几笨偨(jīng)理唐績向記者介紹,YLC-2E型雷達采用先進單元級自適應“固態(tài)有源陣列與機掃相結合”技術體制,能夠有效發(fā)現(xiàn)隱身目標在內(nèi)的空氣動力目標,并兼顧戰(zhàn)術彈道類等目標的預警探測,“是我國新一代地面情報雷達,具備出色的反隱身能力”。

  有了這些監(jiān)測,是不是能實現(xiàn)無人值守?

  “有一款雷達能利用光纖、微波、衛(wèi)星等傳輸方式,實現(xiàn)千里之外遠程遙控,讓無人值守成為可能!碧瓶兏嬖V記者,“這就是既能防空,又能‘管’空的YLC-16型S波段警戒雷達。作為戰(zhàn)場多面手,它采用大量先進技術,探測威力更強大,抗干擾等核心性能更完善,應對戰(zhàn)機、直升機等目標不在話下。”

  在中國電科電子裝備展臺,外形酷似“蠅拍”的JY-27A對空警戒引導雷達吸引不少人駐足。

  “這可是雷達圈里赫赫有名的‘馬甲’殺手,其戰(zhàn)場生存能力強,可獨立負擔遠程對空警戒和指揮引導情報保障任務,靈敏的‘眼鏡’可以搜索和跟蹤指定空域內(nèi)的空氣動力目標,提供目標指示功能,具備優(yōu)異的反隱身探測能力,是地面防空網(wǎng)中的‘遠程預警骨干’!敝袊娍38所國際業(yè)務部副主任張?zhí)炝纸榻B,這款雷達主要用于對空目標探測、監(jiān)視、敵我目標識別等,能提供空中目標的方位、距離和高度信息,可為國土防空指揮部門提供預警情報信息,在對隱身飛機的探測和跟蹤方面更具有獨特優(yōu)勢。

  觀天探海,在民用領域大顯身手

  雷達技術在民用領域的實踐同樣隨處可見。

  中國電科展示的S波段相控陣天氣雷達、C波段相控陣天氣雷達、便攜式X波段相控陣天氣雷達,可快速監(jiān)測風暴、暴雨、冰雹、大風等中小尺度的災害性天氣,更早地提供預警信息,幫助人們及時采取有效防御措施;毫米波雷達則可以更加精準地觀測云中的微觀物理結構參數(shù),為天氣預報提供更加準確的數(shù)據(jù)支撐。

  相控陣雷達作為目前全球最先進的雷達技術,在民航領域也有重要應用。在民航飛機的起降過程中,當飛機在高度3公里以下,特別是600米以下環(huán)境飛行時,風速風向會突然發(fā)生變化,這便是被稱為“機場殺手”的風切變現(xiàn)象,極易造成安全事故。

  “現(xiàn)在的探測分辨率比原來提高了8倍,體掃的速度比原來提高了4倍!碧瓶兘榻B,尤其對垂直面的探測,相當于CT一樣精細化的探測,可以在十幾秒的時間內(nèi),在同一方位上面掃描40層,為航空危害天氣的航路保障作出了很大的貢獻。

  在“雷達賦能防務安全”展區(qū),中國航天科工二院23所以實物、模型、沙盤、視頻等形式,展示了空天防御探測產(chǎn)品體系、信息支援保障產(chǎn)品體系和產(chǎn)業(yè)鏈延伸產(chǎn)品體系三大產(chǎn)品體系。

  據(jù)中國航天科工二院23所新聞發(fā)言人周奕兵介紹,輕小型無人機載Ka波段干涉合成孔徑雷達(以下簡稱“Mini-InSAR”)和毫米波干涉合成孔徑雷達(以下簡稱“毫米波InSAR”)為首次展出,兩款雷達可以提供1∶5000和1∶10000標準比例尺三維地形測繪,可為國家基礎地理測繪、“雙碳”戰(zhàn)略提供重要技術手段,助力實景三維中國建設,服務數(shù)字中國建設。

  “Mini-InSAR體積小、重量輕,但0.3米分辨率的成像能力加上0.5米高程精度的測繪能力,讓這個產(chǎn)品可以為用戶提供圖像紋理清晰、三維高程精確的圖像!敝苻缺嬖V記者,毫米波InSAR作為中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項航空組支持項目,可裝載于有人機或無人機平臺,實時獲取高分辨二維雷達圖像,該雷達一次飛行可同時獲取地形和地貌信息,實現(xiàn)多種遙感應用。

  賦能生活,在你我身邊的前沿技術

  走進本屆博覽會“前沿技術與數(shù)字經(jīng)濟”展區(qū),中國電科雷達前沿技術賦能生活的實踐廣受矚目,其展品覆蓋通信感知一體化、5G/6G通信、人工智能、傳感器等領域前沿技術,讓參觀者身臨其境感受科技創(chuàng)新魅力。

  給一位小臂以下截肢的患者外接一只機械手,患者就可以依靠意念控制手部動作,如同健全人一樣拿起杯子、做出手勢。這樣科幻的畫面,已經(jīng)成為現(xiàn)實。記者將一個手環(huán)樣子的傳感器戴在手臂上,經(jīng)過幾分鐘的訓練,設備就完成了對握拳和張開手掌時信號特征的記錄,跟隨記者做出相應動作。

  中國電科首席專家尹奎英介紹,這款名為“靈犀手”的產(chǎn)品,是可以用“意念”控制的智能假肢。“它基于雷達技術,將人的動作抽象成信號處理過程,主要包括腦指令破譯、動作信號提純傳輸以及機械手準確實現(xiàn)3個部分,融合了意念控制、人工智能、生物交叉等前沿技術!

  “現(xiàn)在‘靈犀手’還增加了神經(jīng)反饋,手指尖的傳感器可以將抓握物體時的壓力和位置信號反饋給使用者,以獲取更真實的‘手感’!币⒏嬖V記者,“靈犀手”僅需要短時間的訓練,就能使患者重新按照自己的意圖完成抓握動作,實現(xiàn)基本的生活自理,可應用于對人體有害的危險場所作業(yè)、車輛的無人駕駛以及無人機遙控等。

  當野外登山徒步體力不支需要救援時,當生活中需要舉起上百斤的重物卻無能為力時,該如何是好?

  在此次雷達展上,中國電科推出的“白虹”髖關節(jié)助力外骨骼機器人就成功解決了以上這些難題,再次將賦予人類超力量的外骨骼機器人的熱度點燃,黑色酷炫的外觀和便捷的穿戴方式,更是讓它博足了眼球,吸引不少青年人現(xiàn)場試穿感受。

  中國電科21所高級工程師、外骨骼機器人項目負責人王春雷介紹,髖關節(jié)助力外骨骼機器人可以實時檢測人體的運動狀態(tài)并據(jù)此分析得到人體的運動意圖,對穿戴者進行行走中的腿部助力和搬運物資時的腰部助力,達到增強人體機能、減輕疲勞的作用。

  記者在現(xiàn)場看到,當人們要做出抬腿動作,它能馬上提供動力輔助抬起,剛要彎腰起身,它就敏銳識別動作意圖,背部背桿會有向上的拉拽力幫人抬起腰身……這些助力極大地緩解了使用者腰部、腿部的壓力,達到保護腰部肌肉、促進關節(jié)健康的作用。

  “目前,這款產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)歷了四輪升級迭代,廣泛應用于登山、搬運、養(yǎng)老、救援等領域!蓖醮豪渍f。

  (本報記者 崔興毅)

[責任編輯:楊永青]