穿云破霧，雷達(dá)測(cè)繪惠民生

▲ 毫米波干涉合成孔徑雷達(dá)測(cè)繪系統(tǒng)可安裝在飛機(jī)平臺(tái)上

云貴高原，天氣變化莫測(cè)，一直有著“天無三日晴，地?zé)o三尺平”的說法。受制于這些因素，以光學(xué)測(cè)繪為主的傳統(tǒng)測(cè)繪在這里很難開展，一年里僅有兩個(gè)月的時(shí)間能進(jìn)行測(cè)繪。造成的影響是，這些地域難以達(dá)到國(guó)家對(duì)高精度地圖信息的更新要求，一些人煙少的地方的地圖還是早前人工測(cè)繪的結(jié)果。

類似的情況，在我國(guó)西南五省普遍存在。如今，這個(gè)“頑疾”逐漸有了解決之道。中國(guó)航天科工二院23所創(chuàng)新研發(fā)的可裝在飛機(jī)平臺(tái)的毫米波干涉合成孔徑雷達(dá)測(cè)繪系統(tǒng)（一種成像與測(cè)高雷達(dá)），可以不受復(fù)雜天氣和環(huán)境影響，高精度地實(shí)現(xiàn)對(duì)地測(cè)繪并生成標(biāo)準(zhǔn)地圖。

精準(zhǔn)而又強(qiáng)大的雷達(dá)測(cè)繪

“傳統(tǒng)測(cè)繪手段一般采用光學(xué)攝影測(cè)量設(shè)備，這種方式在常年多云霧的地區(qū)使用受限，導(dǎo)致無法及時(shí)掌握國(guó)土資源詳情、土地屬性變化等相關(guān)信息。而合成孔徑雷達(dá)利用電磁波發(fā)射和接收來獲得信息，能像‘火眼金睛’一樣看穿黑暗和云霧，抵抗霧霾沙塵等天氣因素干擾?！痹撍仗旎走_(dá)產(chǎn)業(yè)負(fù)責(zé)人李軍說。

得益于高效和高精度的測(cè)繪能力，干涉合成孔徑雷達(dá)在復(fù)雜惡劣環(huán)境中將大有“用武之地”。“行政規(guī)劃、土地利用調(diào)查、大型工程建設(shè)、水系環(huán)境監(jiān)測(cè)、抗災(zāi)救災(zāi)……合成孔徑雷達(dá)的應(yīng)用可以深入百姓生活的方方面面?！崩钴娬f。

首先，合成孔徑雷達(dá)能為我國(guó)西南地區(qū)全面了解地理信息、做好行政規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等很多工作提供數(shù)據(jù)支撐。

“比如高鐵、高速公路的建設(shè)。當(dāng)前，西南地區(qū)的高鐵和高速公路建設(shè)不斷加速，那么路線規(guī)劃選址怎樣才更科學(xué)？這就需要精確的地圖信息，我們的雷達(dá)系統(tǒng)便能夠提供這些信息?！痹撍铣煽讖嚼走_(dá)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人韋立登說。

不僅如此，合成孔徑雷達(dá)對(duì)抗災(zāi)救災(zāi)工作也大有裨益。以地震災(zāi)害為例，若地震發(fā)生在晚上或者云霧濃厚的西南地區(qū)，以往的光學(xué)相機(jī)無法準(zhǔn)確地測(cè)繪到地震的受災(zāi)面積、房屋倒塌情況和交通癱瘓程度。若遇到陰雨天氣，災(zāi)情就更加難以獲取，但是合成孔徑雷達(dá)可以超越黑暗和惡劣天氣的阻礙，迅速為防災(zāi)減害提供必要的數(shù)據(jù)信息。

此外，隨著無人駕駛行業(yè)如火如荼的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)也可以為無人駕駛提供精確的地理信息和地圖數(shù)據(jù)，未來將極大地方便百姓的出行，支撐相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。

▲ 毫米波測(cè)繪雷達(dá)所出的一塊農(nóng)田的高度圖

▲ 毫米波測(cè)繪雷達(dá)所出的一塊農(nóng)田的灰度圖（即地面二維圖像）

推動(dòng)雷達(dá)商業(yè)測(cè)繪落地

2011年，23所開始投入大量人力物力研究毫米波雷達(dá)。歷時(shí)5年，終成正果。隨后，23所聯(lián)合多家單位在多省市開展了大量的驗(yàn)證試驗(yàn)。

2016年和2017年，23所分別在陜西和河北進(jìn)行了雷達(dá)測(cè)繪應(yīng)用試驗(yàn)，為雷達(dá)測(cè)繪業(yè)務(wù)模式的建立打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。今年1月，23所業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)在成都首次進(jìn)行商業(yè)飛行測(cè)繪任務(wù)。最后，經(jīng)過近一周的高密度飛行拍攝，23所順利完成飛行和數(shù)據(jù)獲取任務(wù)。

在經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和處理之后，國(guó)內(nèi)首個(gè)毫米波雷達(dá)測(cè)繪商業(yè)任務(wù)終于接近完成，為多有空白的西南地區(qū)測(cè)繪打開了“解析地理信息”的新方式。

為了進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，23所積極進(jìn)行商業(yè)模式創(chuàng)新。“最開始，我們考慮的還是傳統(tǒng)商業(yè)模式，即出售雷達(dá)硬件設(shè)備，但雷達(dá)產(chǎn)品本身造價(jià)高，設(shè)備操作、維護(hù)和保養(yǎng)流程復(fù)雜，傳統(tǒng)模式不容易打開民用市場(chǎng)。因此，我們正在推動(dòng)由賣產(chǎn)品向賣服務(wù)轉(zhuǎn)變，即客戶提出測(cè)繪需求，我們完成測(cè)繪任務(wù)，向客戶提供最終的產(chǎn)品——數(shù)據(jù)?！崩钴娬f。

當(dāng)前，23所還不斷加強(qiáng)無人機(jī)合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的研究。與有人機(jī)機(jī)載雷達(dá)相比，無人機(jī)機(jī)載雷達(dá)技術(shù)更加復(fù)雜，研制難度大，但無人機(jī)機(jī)載系統(tǒng)是未來的發(fā)展方向，也更加適用于西南地區(qū)復(fù)雜的地理和天氣環(huán)境。

雖然合成孔徑雷達(dá)的商業(yè)應(yīng)用剛剛起步，但23所的雷達(dá)早已在海冰監(jiān)測(cè)、滸苔災(zāi)害預(yù)報(bào)、海岸線地圖測(cè)繪等領(lǐng)域“大放異彩”。因此，該所對(duì)雷達(dá)測(cè)繪這個(gè)產(chǎn)業(yè)的前景充滿信心?！拔覀儗⑴Π阉蛟斐蔀橛忠淮竺裼弥е彤a(chǎn)業(yè)，讓航天技術(shù)更好地服務(wù)民生?！崩钴娬f。