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最厉害的“雷达人”聚会研讨未来雷达技术:微波光子技术,有望构建未来的6G环境

来源: 新华报业网   作者:杨频萍  2019-04-28 12:28:09

  交汇点讯 4月27日,由中国电子学会主办、南京航空航天大学等单位承办的2019全国微波光子雷达技术研讨会在南京举行。贲德、何友、樊邦奎、王永良、陆军、王沙飞等六位院士参会指导,国内微波光子雷达领域17位著名专家就光子技术在雷达领域的应用做特邀报告。

  去年11月,在北京召开的“雷达在哪里”高峰论坛上,微波光子技术被列为下一代雷达的颠覆性技术之一。美国海军实验室作出了“光子学照亮雷达未来”的评价,而俄罗斯、欧盟等都在开展实用化微波光子雷达相关的研究。

  记者从会上了解到,微波光子技术不仅是未来雷达重要的发展方向,也是未来6G技术的重要支撑,人类探测的空间将从二维变成三维空间,从而实现对空中智能体的实时、高精度的控制。

  南航电子信息工程学院副院长、微波光子学领域著名专家潘时龙教授介绍,雷达是人类进行全天候目标探测与识别的主要手段,而对环境进行高精度、实时的探测感知需要足够的信号频谱宽度,突破传统雷达面临的带宽瓶颈成为其中关键。

  “传统的微波成像受电子器件限制,难以实时处理大带宽信号,面临着成像精度差和处理速度慢等关键挑战,而微波光子技术具有着与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性,目前微波光子技术在微波毫米波这个波段工作,未来还有可能拓展到太赫兹等更大波段,实现更高精度的环境感知。”潘时龙教授说,由于微波光子技术抗电磁干扰,还可以实现在任何恶劣环境下使用,无论白天黑夜、雾霾雨雪都能全天候、全天时工作。此外,跟逐点扫描、极其耗时的激光雷达相比,微波光子技术类似于瞬时拍照,通过瞬间光的信号处理,呈现图像和视频,让智能装置拥有一双不受干扰、实时成像的“火眼金睛”。

  微波光子技术也将成为未来卫星通信的重要支撑技术,潘时龙教授介绍,欧盟已经将一颗微波光子雷达卫星送上天。微波光子雷达卫星有望构建未来的6G系统。

  “6G并不仅仅意味着更高速的通信,还将实现对所有的智能体控制,这不仅包括自动驾驶汽车,也包括智能飞行器等。人类的感知世界将从二维空间走向三维空间。”

  潘时龙解释,目前我们的导航系统是基于二维空间假设的,比如GPS导航,如果开车去山城重庆,我们会发现导航经常犯错。这是因为目前二维导航无法实现对三维空间高精度的感知。“未来我们通过微波光子技术的不断突破,将实现对三维空间所有智能体全天候、高精度的感知。”微波光子技术的实时性还将解决导航技术的“延时”问题,使用微波光子技术,我们不会再出现开车过了一个路口,导航才提醒重新规划路线的情况。

  “毋庸置疑,光子学照亮雷达的未来,”中国工程院院士、南航电子信息工程学院院长贲德说,对于微波光子雷达的研究,真正开展工作实际上都在2000年以后,各国相关的研究起步时间差不多,我国近年来在这一领域发展得非常快,跟国外几乎是同一水平。现在的雷达往往是一个庞然大物,如何缩小雷达的体积是一个重要的研究问题。

  据介绍,光子系统重量轻、体积小、可集成,可以将雷达系统的体积重量降低数十倍,从而大大减轻飞机、卫星、舰艇等载荷。目前南航微波光子学课题组正在自主研发微波光子成像雷达芯片,已经做出了第一款微波光子雷达芯片,只有砂砾大小,未来有望在手机中使用。

  本次会议由中国电子学会学术交流中心、南京航空航天大学、中国科学院空天信息研究院、中国电子科技集团公司第十四研究所、中国电子科技集团公司第三十八研究所、中国航空工业集团第607研究所、中国船舶重工集团公司第八研究院、中国航天科工集团第二研究院二十三所、清华大学、中国人民解放军空军预警学院、上海交通大学联合承办。本次会议受到了国内雷达领域各大院所、高校的广泛关注,参会人数超过550人。

  交汇点记者 杨频萍 摄影 刘莉 通讯员 寇晓洁

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编辑:郑亚群

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