穿云破霧，雷達測繪惠民生

▲ 毫米波干涉合成孔徑雷達測繪系統可安裝在飛機平臺上

云貴高原，天氣變化莫測，一直有著“天無三日晴，地無三尺平”的說法。受制于這些因素，以光學測繪為主的傳統測繪在這里很難開展，一年里僅有兩個月的時間能進行測繪。造成的影響是，這些地域難以達到國家對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繪的結果。

類似的情況，在我國西南五省普遍存在。如今，這個“頑疾”逐漸有了解決之道。中國航天科工二院23所創新研發的可裝在飛機平臺的毫米波干涉合成孔徑雷達測繪系統（一種成像與測高雷達），可以不受復雜天氣和環境影響，高精度地實現對地測繪并生成標準地圖。

精準而又強大的雷達測繪

“傳統測繪手段一般采用光學攝影測量設備，這種方式在常年多云霧的地區使用受限，導致無法及時掌握國土資源詳情、土地屬性變化等相關信息。而合成孔徑雷達利用電磁波發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。”該所空天基雷達產業負責人李軍說。

得益于高效和高精度的測繪能力，干涉合成孔徑雷達在復雜惡劣環境中將大有“用武之地”。“行政規劃、土地利用調查、大型工程建設、水系環境監測、抗災救災……合成孔徑雷達的應用可以深入百姓生活的方方面面。”李軍說。

首先，合成孔徑雷達能為我國西南地區全面了解地理信息、做好行政規劃和經濟建設等很多工作提供數據支撐。

“比如高鐵、高速公路的建設。當前，西南地區的高鐵和高速公路建設不斷加速，那么路線規劃選址怎樣才更科學？這就需要精確的地圖信息，我們的雷達系統便能夠提供這些信息。”該所合成孔徑雷達項目負責人韋立登說。

不僅如此，合成孔徑雷達對抗災救災工作也大有裨益。以地震災害為例，若地震發生在晚上或者云霧濃厚的西南地區，以往的光學相機無法準確地測繪到地震的受災面積、房屋倒塌情況和交通癱瘓程度。若遇到陰雨天氣，災情就更加難以獲取，但是合成孔徑雷達可以超越黑暗和惡劣天氣的阻礙，迅速為防災減害提供必要的數據信息。

此外，隨著無人駕駛行業如火如荼的發展，這項技術也可以為無人駕駛提供精確的地理信息和地圖數據，未來將極大地方便百姓的出行，支撐相關企業的發展。

▲ 毫米波測繪雷達所出的一塊農田的高度圖

▲ 毫米波測繪雷達所出的一塊農田的灰度圖（即地面二維圖像）

推動雷達商業測繪落地

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

2016年和2017年，23所分別在陜西和河北進行了雷達測繪應用試驗，為雷達測繪業務模式的建立打下了堅實基礎。今年1月，23所業務團隊在成都首次進行商業飛行測繪任務。最后，經過近一周的高密度飛行拍攝，23所順利完成飛行和數據獲取任務。

在經過數據分析和處理之后，國內首個毫米波雷達測繪商業任務終于接近完成，為多有空白的西南地區測繪打開了“解析地理信息”的新方式。

為了進一步推動產業發展，23所積極進行商業模式創新。“最開始，我們考慮的還是傳統商業模式，即出售雷達硬件設備，但雷達產品本身造價高，設備操作、維護和保養流程復雜，傳統模式不容易打開民用市場。因此，我們正在推動由賣產品向賣服務轉變，即客戶提出測繪需求，我們完成測繪任務，向客戶提供最終的產品——數據。”李軍說。

當前，23所還不斷加強無人機合成孔徑雷達技術的研究。與有人機機載雷達相比，無人機機載雷達技術更加復雜，研制難度大，但無人機機載系統是未來的發展方向，也更加適用于西南地區復雜的地理和天氣環境。

雖然合成孔徑雷達的商業應用剛剛起步，但23所的雷達早已在海冰監測、滸苔災害預報、海岸線地圖測繪等領域“大放異彩”。因此，該所對雷達測繪這個產業的前景充滿信心。“我們將努力把它打造成為又一大民用支柱型產業，讓航天技術更好地服務民生。”李軍說。