升溫北極消融 合成孔徑雷達監(jiān)測肩負重任
【中國化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點】今年入夏以來，各地持續(xù)高溫不斷，就連北極圈內(nèi)，都達到了32攝氏度的罕見高溫。在這樣的惡劣環(huán)境下，許多冰川開始融化，導致北極熊在碩大的海域里難以找到休憩的地方。不僅僅是北極熊的生活環(huán)境越來越糟，高溫還影響生態(tài)界的生物鏈、食物鏈。氣溫的變化讓極地動物的蟲卵過早孵化，苔原植物提前生長，許多鳥類錯過捕食的季節(jié)，也逐漸死去。
據(jù)英國《衛(wèi)報》報道中說，北極的冬天結(jié)束了。密切關(guān)注氣候變化的科學家們對于升溫事件感到無比擔憂。“這真是非?？膳碌氖虑?，我從沒有見過這樣的熱浪。”位于科羅拉多博爾德國家冰雪數(shù)據(jù)中心的馬克·賽銳其這樣說道，他從1982年就致力于研究北極問題了。其實人類對北極海冰的監(jiān)測歷史由來已久，從早期的雪橇探險，到飛機測繪、潛艇、破冰船、無人設備的使用，再到衛(wèi)星遙感技術(shù)。
隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，無論是污染防治、生態(tài)環(huán)境監(jiān)管還是軍事偵察，種種領域都發(fā)揮了眾多作用。光學遙感作為衛(wèi)星遙感中重要的技術(shù)之一，也越來越得到重視。光學遙感技術(shù)相當于放置一臺精密的數(shù)碼相機在衛(wèi)星上，讓它在圍繞地球飛行時不停地拍照片，再把照片發(fā)回到地面上。但對于高緯度地區(qū)的北極來說，常見的云霧等復雜天氣都會對拍照光線有遮擋，導致拍照不理想，并且每年長達幾個月的漫漫極夜也對光學遙感技術(shù)帶來了諸多阻擾。
合成孔徑雷達的出現(xiàn)，解決了這一難題，該雷達自上世紀50年代以來，一直是雷達遙感領域的發(fā)展熱點。合成孔徑雷達不受光照和氣候條件的限制，通過主動發(fā)射能夠穿透云霧的各種波長的微波，實現(xiàn)了對北極圈全天時、全天候的高清觀測, 甚至可以透過一些地表植被獲取被掩蓋的信息。如今，合成孔徑雷達技術(shù)已相對成熟，多國都建立了自己的合成孔徑雷達發(fā)展計劃，各種新型合成孔徑雷達應運而生，在民用和軍用領域發(fā)揮著重要作用。
近年來，各行各業(yè)的自動化、智能化發(fā)展都非常迅速，無人機領域前景大好。因具有無人員傷亡風險、機動性能好、相對人機重量輕、體積小、應用領域廣泛等優(yōu)點，合成孔徑雷達與無人機系統(tǒng)的結(jié)合被廣大業(yè)內(nèi)人士看好。眾多國家紛紛對無人機載合成孔徑雷達系統(tǒng)的開發(fā)投入了大量研究，無人機載合成孔徑雷達系統(tǒng)的出現(xiàn)大大降低了人為監(jiān)督的程度，將監(jiān)測自動化和智能化逐步變?yōu)榭赡堋?br />
作為無人機載合成孔徑雷達系統(tǒng)的先行者，美國對相關(guān)合成孔徑雷達系統(tǒng)的研制和裝備工作一直都高度重視，尤其是進入21世紀以來，美國對于無人機系統(tǒng)的研發(fā)、試驗和采購的費用逐年增加。歐盟等國家也投入了大量經(jīng)費競相發(fā)展無人機載合成孔徑雷達系統(tǒng)系統(tǒng)。目前，上典型的先進高空高速無人機載SAR系統(tǒng)是美國研制的“鷹”系統(tǒng)。“鷹”無人機平臺由諾格公司研制，大飛行高度可達20 km、續(xù)航時間長達35 h、大飛行速度為640 km/h。該系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測、軍事偵察等領域有廣泛的應用。
我國針對無人機載合成孔徑雷達系統(tǒng)的研發(fā)起步時間較晚，2010年左右才開始進行，但憑借豐富的經(jīng)驗基礎，進展迅速，如今已突破了多項關(guān)鍵技術(shù)，形成了系列化產(chǎn)品，并投入到不同的應用領域。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及應用領域的增加，相信在不遠的未來，我們將會在復雜的北極海冰區(qū)域?qū)崿F(xiàn)航道全智能化化監(jiān)測。
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