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氣象預(yù)報、地形測繪、人工智能、生物傳感——

雷達技術(shù)在民生領(lǐng)域大顯身手

形似“大平板”的相控陣?yán)走_、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。

(相關(guān)資料圖)

更讓人眼前一亮的是，雷達不再是軍事領(lǐng)域的專屬，在民生領(lǐng)域也已大顯身手。“作為我國唯一的國家級、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(shù)在智慧城市、氣象水文、防災(zāi)減災(zāi)、智能制造等領(lǐng)域的應(yīng)用成果。”中國雷達行業(yè)協(xié)會副理事長、秘書長張燕說。

實力擔(dān)當(dāng)，陸海空天“大比武”

雷達作為多軍兵種一體化戰(zhàn)爭中的實力擔(dān)當(dāng)，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(yù)警探測陸海空天全譜系產(chǎn)品，覆蓋了系列高機動、多功能、防空反導(dǎo)、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(shù)體制、半導(dǎo)體材料等，性能優(yōu)異。其中，承擔(dān)常規(guī)及隱身空氣動力目標(biāo)防空警戒任務(wù)的YLC-2E型雷達為首度公開亮相。

“這可是‘雷達賦能防務(wù)安全’展區(qū)的焦點展品。”中國電科14所國睿科技副總經(jīng)理唐績向記者介紹，YLC-2E型雷達采用先進單元級自適應(yīng)“固態(tài)有源陣列與機掃相結(jié)合”技術(shù)體制，能夠有效發(fā)現(xiàn)隱身目標(biāo)在內(nèi)的空氣動力目標(biāo)，并兼顧戰(zhàn)術(shù)彈道類等目標(biāo)的預(yù)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。”唐績告訴記者，“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(shù)，探測威力更強大，抗干擾等核心性能更完善，應(yīng)對戰(zhàn)機、直升機等目標(biāo)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(dǎo)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(fù)擔(dān)遠程對空警戒和指揮引導(dǎo)情報保障任務(wù)，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(biāo)，提供目標(biāo)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(yù)警骨干’。”中國電科38所國際業(yè)務(wù)部副主任張?zhí)炝纸榻B，這款雷達主要用于對空目標(biāo)探測、監(jiān)視、敵我目標(biāo)識別等，能提供空中目標(biāo)的方位、距離和高度信息，可為國土防空指揮部門提供預(yù)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(lǐng)域大顯身手

雷達技術(shù)在民用領(lǐng)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(fēng)暴、暴雨、冰雹、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，幫助人們及時采取有效防御措施；毫米波雷達則可以更加精準(zhǔn)地觀測云中的微觀物理結(jié)構(gòu)參數(shù)，為天氣預(yù)報提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

相控陣?yán)走_作為目前全球最先進的雷達技術(shù)，在民航領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。在民航飛機的起降過程中，當(dāng)飛機在高度3公里以下，特別是600米以下環(huán)境飛行時，風(fēng)速風(fēng)向會突然發(fā)生變化，這便是被稱為“機場殺手”的風(fēng)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。”唐績介紹，尤其對垂直面的探測，相當(dāng)于CT一樣精細(xì)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(wù)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(biāo)準(zhǔn)比例尺三維地形測繪，可為國家基礎(chǔ)地理測繪、“雙碳”戰(zhàn)略提供重要技術(shù)手段，助力實景三維中國建設(shè)，服務(wù)數(shù)字中國建設(shè)。

“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。”周奕兵告訴記者，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(yīng)用。

賦能生活，在你我身邊的前沿技術(shù)

走進本屆博覽會“前沿技術(shù)與數(shù)字經(jīng)濟”展區(qū)，中國電科雷達前沿技術(shù)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(lǐng)域前沿技術(shù)，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(xùn)練，設(shè)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(yīng)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(shù)，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(zhǔn)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(shù)。”

“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’。”尹奎英告訴記者，“靈犀手”僅需要短時間的訓(xùn)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(yīng)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(dāng)野外登山徒步體力不支需要救援時，當(dāng)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(guān)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(fù)責(zé)人王春雷介紹，髖關(guān)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(dāng)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(guān)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(yīng)用于登山、搬運、養(yǎng)老、救援等領(lǐng)域。”王春雷說。

(本報記者 崔興毅)

來源：光明日報

作者：崔興毅

責(zé)任編輯：馮崢

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