氣象預報、地形測繪——雷達技術在民生領域大顯身手
氣象預報、地形測繪、人工智能、生物傳(chuan) 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(nei) 的幹涉雷達、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(ju) 行的第十屆世界雷達博覽會(hui) 上,記者注意到,為(wei) 人所熟知的“大鍋”加天線的雷達並不多見,反倒是一個(ge) 個(ge) 別具特色的雷達產(chan) 品爭(zheng) 相亮相。
更讓人眼前一亮的是,雷達不再是軍(jun) 事領域的專(zhuan) 屬,在民生領域也已大顯身手。“作為(wei) 我國唯一的國家級、國際化雷達行業(ye) 展會(hui) ,本屆世界雷達博覽會(hui) 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、智能製造等領域的應用成果。”中國雷達行業(ye) 協會(hui) 副理事長、秘書(shu) 長張燕說。
實力擔當,陸海空天“大比武”
雷達作為(wei) 多軍(jun) 兵種一體(ti) 化戰爭(zheng) 中的實力擔當,不僅(jin) 守護著祖國的安全,還能提高國家的戰略威懾能力。
本屆博覽會(hui) 上,中國電科展出的預警探測陸海空天全譜係產(chan) 品,覆蓋了係列高機動、多功能、防空反導、反隱身新型裝備,低空監視等先進裝備。這些裝備普遍采用先進的技術體(ti) 製、半導體(ti) 材料等,性能優(you) 異。其中,承擔常規及隱身空氣動力目標防空警戒任務的YLC-2E型雷達為(wei) 首度公開亮相。
“這可是‘雷達賦能防務安全’展區的焦點展品。”中國電科14所國睿科技副總經理唐績向記者介紹,YLC-2E型雷達采用先進單元級自適應“固態有源陣列與(yu) 機掃相結合”技術體(ti) 製,能夠有效發現隱身目標在內(nei) 的空氣動力目標,並兼顧戰術彈道類等目標的預警探測,“是我國新一代地麵情報雷達,具備出色的反隱身能力”。
有了這些監測,是不是能實現無人值守?
“有一款雷達能利用光纖、微波、衛星等傳(chuan) 輸方式,實現千裏之外遠程遙控,讓無人值守成為(wei) 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(wei) 戰場多麵手,它采用大量先進技術,探測威力更強大,抗幹擾等核心性能更完善,應對戰機、直升機等目標不在話下。”
在中國電科電子裝備展台,外形酷似“蠅拍”的JY-27A對空警戒引導雷達吸引不少人駐足。
“這可是雷達圈裏赫赫有名的‘馬甲’殺手,其戰場生存能力強,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(nei) 的空氣動力目標,提供目標指示功能,具備優(you) 異的反隱身探測能力,是地麵防空網中的‘遠程預警骨幹’。”中國電科38所國際業(ye) 務部副主任張天林介紹,這款雷達主要用於(yu) 對空目標探測、監視、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(wei) 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麵更具有獨特優(you) 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(men) 及時采取有效防禦措施;毫米波雷達則可以更加精準地觀測雲(yun) 中的微觀物理結構參數,為(wei) 天氣預報提供更加準確的數據支撐。
相控陣雷達作為(wei) 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公裏以下,特別是600米以下環境飛行時,風速風向會(hui) 突然發生變化,這便是被稱為(wei) “機場殺手”的風切變現象,極易造成安全事故。
“現在的探測分辨率比原來提高了8倍,體(ti) 掃的速度比原來提高了4倍。”唐績介紹,尤其對垂直麵的探測,相當於(yu) CT一樣精細化的探測,可以在十幾秒的時間內(nei) ,在同一方位上麵掃描40層,為(wei) 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,中國航天科工二院23所以實物、模型、沙盤、視頻等形式,展示了空天防禦探測產(chan) 品體(ti) 係、信息支援保障產(chan) 品體(ti) 係和產(chan) 業(ye) 鏈延伸產(chan) 品體(ti) 係三大產(chan) 品體(ti) 係。
據中國航天科工二院23所新聞發言人周奕兵介紹,輕小型無人機載Ka波段幹涉合成孔徑雷達(以下簡稱“Mini-InSAR”)和毫米波幹涉合成孔徑雷達(以下簡稱“毫米波InSAR”)為(wei) 首次展出,兩(liang) 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(wei) 國家基礎地理測繪、“雙碳”戰略提供重要技術手段,助力實景三維中國建設,服務數字中國建設。
“Mini-InSAR體(ti) 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(ge) 產(chan) 品可以為(wei) 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(wei) 中國高分辨率對地觀測係統重大專(zhuan) 項航空組支持項目,可裝載於(yu) 有人機或無人機平台,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(hui) “前沿技術與(yu) 數字經濟”展區,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(ti) 化、5G/6G通信、人工智能、傳(chuan) 感器等領域前沿技術,讓參觀者身臨(lin) 其境感受科技創新魅力。
給一位小臂以下截肢的患者外接一隻機械手,患者就可以依靠意念控製手部動作,如同健全人一樣拿起杯子、做出手勢。這樣科幻的畫麵,已經成為(wei) 現實。記者將一個(ge) 手環樣子的傳(chuan) 感器戴在手臂上,經過幾分鍾的訓練,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(zhuan) 家尹奎英介紹,這款名為(wei) “靈犀手”的產(chan) 品,是可以用“意念”控製的智能假肢。“它基於(yu) 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(chuan) 輸以及機械手準確實現3個(ge) 部分,融合了意念控製、人工智能、生物交叉等前沿技術。”
“現在‘靈犀手’還增加了神經反饋,手指尖的傳(chuan) 感器可以將抓握物體(ti) 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(jin) 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,實現基本的生活自理,可應用於(yu) 對人體(ti) 有害的危險場所作業(ye) 、車輛的無人駕駛以及無人機遙控等。
當野外登山徒步體(ti) 力不支需要救援時,當生活中需要舉(ju) 起上百斤的重物卻無能為(wei) 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(guan) 節助力外骨骼機器人就成功解決(jue) 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(guan) 節助力外骨骼機器人可以實時檢測人體(ti) 的運動狀態並據此分析得到人體(ti) 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(ti) 機能、減輕疲勞的作用。
記者在現場看到,當人們(men) 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,背部背杆會(hui) 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(guan) 節健康的作用。
“目前,這款產(chan) 品已經經曆了四輪升級迭代,廣泛應用於(yu) 登山、搬運、養(yang) 老、救援等領域。”王春雷說。
(本報記者 崔興(xing) 毅)
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