我國科學(xué)家表明正在開發(fā)一款新型雷達(dá),能夠探測到一英里以外的蚊子 2020年投入使用隱形戰(zhàn)斗飛機(jī)
據(jù)麥姆斯咨詢報道,我國科學(xué)家表明正在開發(fā)一款靈敏度非常高的新型雷達(dá),該雷達(dá)能夠探測到一英里以外的蚊子。據(jù)參與政府項目的研究人員稱,該設(shè)備使用了最新的軍事技術(shù),可測量個體水平的昆蟲翅膀拍打速度。據(jù)說,這款雷達(dá)可用來追蹤遷徙的蚊子,并警告那些有可能患上瘧疾或寨卡病毒等疾病的人們。
去年就有消息稱,中國正在制造一種可以探測隱形飛機(jī)的新型雷達(dá)。最近,一份國際戰(zhàn)略研究所的報告警告稱,中國正在通過擴(kuò)大軍事能力來挑戰(zhàn)西方的軍事霸權(quán),并將于2020年投入使用隱形戰(zhàn)斗飛機(jī)。
一位不愿透露姓名的研究人員在接受《南華早報》的記者采訪時表示:“目前,識別并追蹤單只蚊子大小的目標(biāo),不再是科幻小說里的情節(jié)。事實(shí)上,我們馬上就能讓這項新型雷達(dá)技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室,使用它來拯救生命。”
來自北京理工大學(xué)(BIT)該項目的負(fù)責(zé)人龍騰,已就這一課題發(fā)表了多篇研究論文。事實(shí)上,龍騰教授在2016年就提出了獲取昆蟲在個體水平上的3D飛行軌跡的新方法,去年在英國著名雜志《Nature》上發(fā)表了題為《Micro-Doppler measurement of insect wing-beat frequencies with W-band coherent radar》的論文表明:雷達(dá)可用于識別物種。龍騰領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊已獲得我國政府8200多萬元的資助,以建造全系列的蚊子探測雷達(dá)進(jìn)行現(xiàn)場測試。
龍騰教授的論文中詳細(xì)闡述了使用W波段相干雷達(dá)探測昆蟲的原理。通常情況下,昆蟲的翼拍頻率高于10 Hz,因此可利用低于10 Hz的高通濾波來分離翼拍調(diào)制信號(wingbeat-modulated signal),如下圖。然而,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),S波段中翼拍引起的信號強(qiáng)度相對較弱,S波段雷達(dá)僅能夠測量體長大于24毫米的較大昆蟲的翼拍頻率。W波段測量的翼拍平均功率比S波段的高一個數(shù)量級。因此,使用W波段相干雷達(dá)探測昆蟲更為合適。
圖為昆蟲的身體運(yùn)動與翼拍信號的分離調(diào)制
同時,龍騰教授的實(shí)驗(yàn)還表明,測量昆蟲的翼拍頻率,微多普勒相位測量精度高于基于振幅的測量方法?;谙辔徽{(diào)制的最小翼拍頻率估計誤差比基于幅度調(diào)制的最小翼拍頻率估計誤差低三倍。
圖為兩種測量方式的翼拍頻率提取,差異顯著。所提取的振幅和相位分別顯示于A和C中。隨后用傅立葉變換分別測量,得到B和D中的拍頻。黑色橢圓標(biāo)記了對應(yīng)于翼拍頻率的峰值