作者段跃初
在人类探索世界的漫长征程中,科技始终是引领我们前行的重要力量。从仰望星空到俯瞰大地,从探索陆地到征服海洋,每一次科技的重大突破都让我们对世界有了全新的认识。而如今,中国科学家在海底千米深处部署雷达这一创举,再次震撼了世界,开启了空中目标探测的全新篇章。
一直以来,雷达都是我们监测空中目标的重要工具。常规的雷达大多安置在地面,它们像是一个个忠诚的卫士,守护着我们的领空。我们在城市的高楼之巅、在广袤的原野之上,常常能看到那些高高耸立的雷达天线,它们不停地旋转,捕捉着空中的每一丝信号。然而,这些地面雷达存在着诸多局限性。它们位置暴露,就像黑夜中的火把,很容易被敌人发现。电磁频谱也毫无保留地展现在敌方眼前,反辐射导弹等武器能轻松地将它们锁定,把它们当作“战略之眼”进行摧毁。不管是固定在地面的雷达,还是通过车辆机动部署的,都时刻面临着被攻击的风险。
在海洋方向的探测上,地面雷达的能力也十分有限。海洋占据了地球表面的大部分面积,广阔无垠的海洋上空成为了空中目标的潜在通道。从地面发射的雷达波,在穿越漫长的海洋时,信号会受到各种因素的干扰而减弱。即便依靠航母编队或其他舰艇上的雷达,也难以满足对海洋上空全方位、长时间的探测需求。舰艇的部署位置相对固定,在远洋停留的时间也受到诸多限制,这使得对空中战略预警的时间大打折扣。
正是在这样的背景下,中国科学家另辟蹊径,将目光投向了深邃的海底。当中国成功在海底1千米部署雷达的消息传出,整个世界都为之惊叹。目前虽然还未明确这一成果具体刊登在哪个专业学术刊物上,但多家媒体如《南华早报》等的报道,已经让全球感受到了这一突破的震撼力。
那么,这海底千米深处的雷达究竟是如何工作的呢?它的原理其实融合了多种先进技术。它利用了声波在水中传播的特性。大家都知道,光在水中传播会受到很大的衰减,而声波却能在水中相对高效地传播。海底雷达通过特殊的换能器,将电磁信号转换为声波信号发射出去。这些声波在海水中传播,遇到空中目标时,会产生反射。反射回来的声波又被换能器接收,再转换回电磁信号。
为了实现对空中目标的精确探测,它还运用了先进的信号处理技术。接收到的反射信号往往非常微弱,且夹杂着各种噪声。科研人员通过复杂的算法和强大的计算机处理系统,对这些信号进行放大、滤波、分析等一系列操作,从而准确地识别出目标的类型、位置、速度等关键信息。比如,通过分析反射信号的频率变化,就可以计算出目标的速度;根据信号的反射角度,能确定目标的方位。
这一海底雷达的用途极为广泛。在军事领域,它为我国构建了一道坚固的海上战略预警防线。当敌方的战机、导弹从海洋方向来袭时,海底雷达能够提前捕捉到它们的踪迹。这提前的预警时间,对于防空作战来说至关重要。它可以让防空部队有足够的时间做好战斗准备,指挥战机升空拦截,或者启动导弹防御系统进行反击。以固定翼预警机为例,它作为空中作战的“大脑”,对战场态势的感知和指挥起着关键作用。海底雷达能够实时监测预警机的位置和动向,让我方提前掌握敌方的作战意图,从而在空战中占据主动。
在民用领域,海底雷达同样发挥着重要作用。在海上交通管理方面,随着全球海上贸易的日益繁忙,空中飞行器的数量也在不断增加。海底雷达可以帮助监测空中飞行器的动态,避免空中交通拥堵。当民航客机在海洋上空飞行时,它能及时提供周边飞行器的信息,保障飞行安全。在海洋科研方面,它能够协助科学家更好地了解海洋上空的气象变化。通过监测大气中的水汽含量、温度梯度等参数,为气象预报提供更准确的数据,有助于提前预测台风、暴雨等极端天气,为沿海地区的防灾减灾工作提供有力支持。
从使用范围来看,只要是有海洋的区域,都可以成为海底雷达的“战场”。无论是在近海海域,为沿海城市的安全提供保障;还是在远洋深处,拓展我国的战略预警范围,它都能发挥重要作用。而且,通过在不同海域部署多个海底雷达,形成雷达阵列体系,还可以实现对更大范围空域的无缝监测。
来源: 科普文讯