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全球升温北极消融 合成孔径雷达监测肩负重任

2018年08月09日 16:03:15来源:中国化工仪器网点击:5803


  【中国化工仪器网 本网视点】今年入夏以来,各地持续高温不断,就连北极圈内,都达到了32摄氏度的罕见高温。在这样的恶劣环境下,许多冰川开始融化,导致北极熊在硕大的海域里难以找到休憩的地方。不仅仅是北极熊的生活环境越来越糟,高温还影响生态界的生物链、食物链。气温的变化让极地动物的虫卵过早孵化,苔原植物提前生长,许多鸟类错过捕食的季节,也逐渐死去。
 
  据英国《卫报》报道中说,北极的冬天结束了。密切关注气候变化的科学家们对于全球升温事件感到无比担忧。“这真是非常可怕的事情,我从没有见过这样的热浪。”位于科罗拉多博尔德国家冰雪数据中心的马克·赛锐其这样说道,他从1982年就致力于研究北极问题了。其实人类对北极海冰的监测历史由来已久,从早期的雪橇探险,到飞机测绘、潜艇、破冰船、无人设备的使用,再到卫星遥感技术。
 
  随着卫星遥感技术的发展,无论是污染防治、生态环境监管还是军事侦察,种种领域都发挥了众多作用。光学遥感作为卫星遥感中最重要的技术之一,也越来越得到重视。光学遥感技术相当于放置一台精密的数码相机在卫星上,让它在围绕地球飞行时不停地拍照片,再把照片发回到地面上。但对于高纬度地区的北极来说,常见的云雾等复杂天气都会对拍照光线有遮挡,导致拍照不理想,并且每年长达几个月的漫漫极夜也对光学遥感技术带来了诸多阻扰。
 
  合成孔径雷达的出现,解决了这一难题,该雷达自上世纪50年代以来,一直是雷达遥感领域的发展热点。合成孔径雷达不受光照和气候条件的限制,通过主动发射能够穿透云雾的各种波长的微波,实现了对北极圈全天时、全天候的高清观测, 甚至可以透过一些地表植被获取被掩盖的信息。如今,合成孔径雷达技术已相对成熟,多国都建立了自己的合成孔径雷达发展计划,各种新型合成孔径雷达应运而生,在民用和军用领域发挥着重要作用。
 
  近年来,各行各业的自动化、智能化发展都非常迅速,无人机领域前景大好。因具有无人员伤亡风险、机动性能好、相对人机重量轻、体积小、应用领域广泛等优点,合成孔径雷达与无人机系统的结合被广大业内人士看好。众多国家纷纷对无人机载合成孔径雷达系统的开发投入了大量研究,无人机载合成孔径雷达系统的出现大大降低了人为监督的程度,将监测自动化和智能化逐步变为可能。
 
  作为无人机载合成孔径雷达系统的先行者,美国对相关合成孔径雷达系统的研制和装备工作一直都高度重视,尤其是进入21世纪以来,美国对于无人机系统的研发、试验和采购的费用逐年增加。欧盟等国家也投入了大量经费竞相发展无人机载合成孔径雷达系统系统。目前,国际上典型的先进高空高速无人机载SAR系统是美国研制的“全球鹰”系统。“全球鹰”无人机平台由诺格公司研制,最大飞行高度可达20 km、续航时间长达35 h、最大飞行速度为640 km/h。该系统在环境监测、军事侦察等领域有广泛的应用。
 
  我国针对无人机载合成孔径雷达系统的研发起步时间较晚,2010年左右才开始进行,但凭借丰富的经验基础,进展迅速,如今已突破了多项关键技术,形成了系列化产品,并投入到不同的应用领域。随着相关技术的发展及应用领域的增加,相信在不远的未来,我们将会在复杂的北极海冰区域实现航道全智能化化监测。
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