探测不受烟尘、雾霾影响：国内首款太赫兹视频合成孔径雷达研制成功

【观察者网综合报道】

新华社12月17日消息，记者17日从中国航天科工二院23所获悉，由该所研制的我国第一部太赫兹视频合成孔径雷达进行了飞行试验，并成功获取国内首组太赫兹视频合成孔径雷达影像成果。太赫兹雷达成像系统能弥补光学、红外、传统雷达等对慢速动目标探测的不足，能大大提高合成孔径雷达图像可判读性，为复杂环境下运动目标探测应用奠定技术基础。

合成孔径雷达（SAR）是一种主动式的对地观测系统，可安装在飞机、卫星、宇宙飞船等飞行平台上，全天时、全天候对地实施观测。因此，SAR系统在灾害监测、环境监测、海洋监测、资源勘查、农作物估产、测绘等方面具有独特优势，可发挥其他遥感手段难以发挥的作用，因此越来越受到世界各国的重视。

项目牵头人、23所机载雷达副总设计师李军介绍，太赫兹波长介于毫米波和红外之间，相对传统低波段的成像雷达，太赫兹雷达成像系统的分辨率更高，成像时间更短，可实现类似光学摄像的视频成像效果，尤其对地面慢速移动类目标的探测识别能力具有极大的提升。

“相对光学红外成像系统，太赫兹雷达成像系统具备更强的穿透能力，在烟尘、雾霾等环境下能够正常对地面目标成像，且不受日照条件的影响，可真正做到满足任何时间的应用需求，是一种极具发展潜力的新体制雷达技术。”李军说。

23所将高频段视频合成孔径雷达作为机载雷达重要发展方向之一，经过多年技术攻关，在国内率先实现了从Ka波段到太赫兹波段的视频合成孔径雷达研制工作，标志着太赫兹视频合成孔径雷达向应用又近了一步。

背景资料：合成孔径雷达与太赫兹技术

据中国数字科技馆网站资料，一般雷达在恶劣天气下，必须多次成像才能采集到图像，而合成孔径雷达则是一种全天候高分辨率成像雷达，它利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成较大的等效天线孔径。合成孔径雷达分非聚焦合成孔径雷达和全聚焦合成孔径雷达。合成孔径雷达全天候工作性能十分优秀，能够昼夜工作并且能够穿透尘埃、烟雾和其它一些障碍，还具备更远距离的工作能力，并且分辨率不会随着距离的增加而降低。合成孔径雷达能够在一定程度上穿透掩盖物，识别伪装和隐蔽目标。

合成孔径雷达技术应用范围十分广泛，可为地质工作者提供地形构造信息，为环境监测人员提供油汽和水文信息，为导航人员提供海洋状况分布图，为军事作战提供侦察和目标探测信息等。此外，合成孔径雷达还可用于太空探测，如探测月球、金星等行星的地质结构。先进国家军队，特别是美军已将合成孔径雷达广泛装备在军用飞机上，如U-2和SR-71侦察机、F-15战斗机、B-2轰炸机等。我国的合成孔径雷达研制工作从20世纪70年代中期开始起步，目前已进入实际应用阶段，在国土测绘，资源普查、城市规划、重点工程选址、抢险救灾等领域发挥了重要作用。

另据凤凰网2018年4月梳理资料，太赫兹波是指频率介于0.1~10THz之间的电磁波，其波长范围为 0.03~3 mm。太赫兹波在电磁波谱中的位置位于微波和红外辐射之间，故对其研究手段由电子学理论逐渐过渡为光子学理论。

由于太赫兹波在电磁波谱中所处的特殊位置，因而其具有许多优越的性质，从而在天文、生物、化学等领域有着非常重要的学术和应用价值。尤其在军事和安全领域，太赫兹技术更是有着广阔的应用前景。太赫兹技术因得到了各国政府和研究机构的高度重视，成为了当前国防和反恐中的重点研究项目。

太赫兹雷达工作在太赫兹波段，与传统微波雷达相比，它具有一系列独特优势。

首先，太赫兹雷达的波长更短，可以对目标实现高精度成像。太赫兹雷达对运动目标的多普勒频移较大，对于缓慢移动物体的识别更有优势。2008年，美国喷气推进实验室(JPL)成功研制了工作频率为 0.58THz 的三维成像探测系统，该系统的分辨能力可达到亚厘米级。

其次，太赫兹雷达具有反隐身特性。用吸波材料做成的隐形目标只能在一个很窄的波段有隐形效果，而太赫兹频段具有很宽的带宽，吸波材料对隐形波段之外的电磁波没有吸波效果，有利于对隐身目标的探测。

图 2 T80 坦克和 F16 战机模型及太赫兹成像结果

第三，太赫兹雷达对大多数非金属材料具有透视性，可以探测到敌方隐蔽的武器、伪装埋伏的武装人员，以及烟雾、沙尘中的军事装备。