近日，我國哈爾濱工業(yè)大學(xué)院士劉永坦獲得了國家2018年度最高科學(xué)技術(shù)獎。要知道這種國內(nèi)科學(xué)界最高的獎項(xiàng)一年也就只有1-2個人。而劉永坦院士不僅在我國雷達(dá)領(lǐng)域中獲得了重要的技術(shù)突破，他還是一個高超的信號處理專家。他除了解決了在強(qiáng)海雜波和大氣噪聲等信號干擾的情況下處理了信號目標(biāo)檢測問題之外，建立了國家第一個對海探測新體制雷達(dá)站。還在逆合成孔徑雷達(dá)研究中發(fā)展了運(yùn)動補(bǔ)償理論，成功實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)動目標(biāo)的雷達(dá)成像問題。

此次，劉永坦院士瞄準(zhǔn)了美國最高機(jī)密的ISAR逆合成孔徑雷達(dá)。依照美國的原理和雷達(dá)的外形等，自行突破。雖然可能中國的ISAR與美國技術(shù)不同，但其最終的效果是一樣的。
ISAR逆合成孔徑雷達(dá)其實(shí)是合成孔徑雷達(dá)的一個分支，合成孔徑雷達(dá)首次是在20世紀(jì)50年代使用的。它可以在能見度極低的氣象條件下將目標(biāo)用類似光學(xué)照相一樣，做成高分辨的雷達(dá)圖像。而合成孔徑雷達(dá)最大的特點(diǎn)就是分辨率高且能夠全天候工作。也可以有效地識別出偽裝和穿透掩蓋物?，F(xiàn)在隨著時代的發(fā)展，合成孔徑雷達(dá)的技術(shù)已經(jīng)比較成熟了。許多國家也已經(jīng)建立起了自己的合成孔徑雷達(dá)，各自在自己國家的軍用與民用領(lǐng)域上發(fā)揮著作用。

而在從中所引發(fā)出來的逆合成孔徑雷達(dá)與之還是不一樣的。逆合成孔徑雷達(dá)的簡稱是ISAR，它能夠?qū)^為遠(yuǎn)的目標(biāo)進(jìn)行高分辨率的成像體現(xiàn)。然而要想實(shí)現(xiàn)ISAR的成像，必須要進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償。然而運(yùn)動補(bǔ)償?shù)木群芨?，?dāng)精度過于困難無法實(shí)現(xiàn)時便需要降低要求。使雷達(dá)在較為低的精度條件下進(jìn)行成像。簡單的來說這兩種雷達(dá)與其本身無關(guān)，重要的是相對運(yùn)動的問題，關(guān)鍵在于后期的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。這個問題使得逆合成孔徑雷達(dá)的操作極為的困難。

而兩者相比較其實(shí)就是一個‘觀察者’和‘被觀察者’的‘運(yùn)動’與‘靜止’問題。對于合成孔徑雷達(dá)來說，自身為觀察者在運(yùn)動，所以要觀察相對靜止的目標(biāo)，如大地三維探測。而逆合成孔徑雷達(dá)正好相反，自身為觀察者相對靜止，需要對動的目標(biāo)或非合作目標(biāo)不可預(yù)測的目標(biāo)進(jìn)行觀察。也就是傳說的‘敵動我不動’。

而美國，早就在上個世紀(jì)七十年代的時候便測試過ISAR雷達(dá)。令人震驚的是，在當(dāng)時便可以探測到太空四萬公里高空的衛(wèi)星及一些太空碎片。因此，美國還趁機(jī)測試出了中國當(dāng)時東方一號衛(wèi)星的大小形狀成像圖。其一般精度在0.12米，最高可至3厘米級別。后來更是把當(dāng)時世界的知名飛機(jī)都用這個雷達(dá)測試了一遍。即便是當(dāng)時隱身性能，靈敏性，精準(zhǔn)度等綜合性最佳的戰(zhàn)斗機(jī)：F-22也不能幸免。要知道美國在F-22隱身涂料的研發(fā)上最少花費(fèi)了百億美金，這一雷達(dá)的誕生讓這種研發(fā)變得幾乎一文不值。

ISAR不僅是對空中有著極高的分辨，就連海上的遠(yuǎn)程目標(biāo)也可以進(jìn)行測試。這其中就算是對航母，它的識別率也是非常高。一般而言航母的體積極大，應(yīng)該是很好分辨的。但航母上面的編隊(duì)在太空衛(wèi)星的眼里只是一群小點(diǎn)，所以這個時候便需要ISAR的存在。在它的圖像呈現(xiàn)下可以清晰地看到航母的三維形態(tài)，即便是貨輪也可以一目了然。而美國現(xiàn)在在最新的航空母艦上也裝備了這種逆合成孔徑雷達(dá)多模，其目的就是為了強(qiáng)化電子打擊能力。

就現(xiàn)在而言，逆合成孔徑雷達(dá)當(dāng)中的核心算法是極為重要的。全世界可能就只有中美俄三國掌握，至于其他國家便很少有聽說。所以此次劉永坦院士，依靠原理自行突破ISAR，為我國帶來了前所未有的新型雷達(dá)技術(shù)。如此有難度的東西保密級別極高，所以中國目前尚未公布。而本文中有關(guān)ISAR的圖片，均為美國同類雷達(dá)的成像。