穿墻雷達(dá)成像：給你一雙“透視眼”

近年來，一些戰(zhàn)術(shù)競技游戲憑借著花樣繁多的武器裝備、緊張刺激的玩法，吸引了大量玩家。然而，伴隨著游戲的火熱，游戲外掛——通過修改游戲數(shù)據(jù)而為玩家謀取利益的作弊程序或軟件，逐漸成為困擾普通玩家的難題。在眾多外掛中，一種名為“透視掛”的外掛極為普遍。所謂“透視掛”，即玩家可以透過游戲內(nèi)的墻體，將墻后敵人的一舉一動看得清清楚楚。有人不禁感慨，如果這種技術(shù)能在現(xiàn)實戰(zhàn)場中使用，那該有多厲害。

事實上，這種技術(shù)早已不再是人們的幻想或者虛擬空間的程序代碼。許多國家都對其進行了研究，甚至已經(jīng)研發(fā)出相應(yīng)產(chǎn)品投入市場。人們將這種技術(shù)稱為：穿墻雷達(dá)成像。

穿墻雷達(dá)成像技術(shù)彌補了傳統(tǒng)探測手段對遮蔽區(qū)域的探測短板，提升了對未知區(qū)域的探測能力，極大地提升了在城市作戰(zhàn)中的偵察能力。這種技術(shù)不僅是信息時代的新銳，更像是一扇啟示之門，引領(lǐng)人類進入一個以往未曾涉足的奇妙世界。

穿墻雷達(dá)成像：給你一雙“透視眼”

■金添 張鵬宇 戴永鵬

國外研制出的穿墻雷達(dá)系統(tǒng)。資料圖片

穿墻雷達(dá)系統(tǒng)助力緊急救援。王夢緣 繪

透視隔墻之景

究竟什么是穿墻雷達(dá)成像？它和傳統(tǒng)成像有什么不同？

在光學(xué)成像中，光是我們信息獲取的載體，通過接收目標(biāo)反射的光進行成像。但光沿直線傳播，會被傳播路徑上的介質(zhì)遮擋，因此無法對介質(zhì)后場景進行成像。人的眼睛，就是一個完整的光學(xué)成像系統(tǒng)。因此，我們只有在有光的情況下，才能看清外面的環(huán)境，而且我們看不到遮擋物背后的東西。

穿墻雷達(dá)成像則突破了這一局限。不同于傳統(tǒng)光學(xué)成像以光作為探測媒介，穿墻雷達(dá)成像技術(shù)使用低頻超寬帶電磁波作為載體，通過發(fā)射低頻超寬帶電磁波照射被探測目標(biāo)，接收到目標(biāo)的散射回波后，利用成像算法分析回波，重新構(gòu)建出目標(biāo)物體的位置、形狀、表面特征等信息，從而完成成像。低頻超寬帶電磁波具有較好的穿透性能，無論是木板、石膏板、墻體等建筑介質(zhì)后隱匿的人體目標(biāo)或是廢墟瓦礫下掩埋的目標(biāo)，在穿墻雷達(dá)成像技術(shù)下，都無處遁形。這項技術(shù)的出現(xiàn)，就像給予我們一雙透視的眼睛，能窺探視線之外的隱藏世界。

穿墻探測最早始于20世紀(jì)80年代。早期的研究基于窄帶雷達(dá)，主要實現(xiàn)對目標(biāo)的一維探測。進入20世紀(jì)90年代，隨著超寬帶技術(shù)的廣泛應(yīng)用，超寬帶穿墻雷達(dá)日漸受到重視，美國、英國、俄羅斯、加拿大、以色列、中國等國家相繼開展了相關(guān)研究并取得一系列成果。

21世紀(jì)初，科學(xué)家們開始探索如何運用光、聲波、微波等信號的傳播和反射來探測目標(biāo)的位置和形狀。最初的研究涉及超聲波或聲波在空氣或水中傳播的特性，以實現(xiàn)對目標(biāo)物體的成像。隨著計算機處理能力的飛速提升，科學(xué)家們開始利用計算機的強大能力，模擬并分析信號在復(fù)雜環(huán)境中的傳播和反射路徑。通過巧妙地處理和重建這些信號，科學(xué)家成功地實現(xiàn)了對被遮擋物體的成像。穿墻雷達(dá)成像技術(shù)迎來了嶄新的發(fā)展階段，有關(guān)穿墻雷達(dá)成像的理論和應(yīng)用隨之大量涌現(xiàn)。

2009年，美國一家研究單位公布了一個名為SIRE（同步脈沖重建）的車載穿墻雷達(dá)成像實驗結(jié)果。與此同時，全球各地的研究機構(gòu)也在逐步展開相關(guān)研究。此后，法國格勒諾布爾國立綜合理工學(xué)院和澳大利亞伍倫貢大學(xué)，都深入探討了不同雷達(dá)信號和虛擬孔徑組合在成像結(jié)果上的影響。2013年，加拿大國防研發(fā)部的研究人員通過穿墻成像技術(shù)，成功合成了墻內(nèi)建筑的圖像，并將其應(yīng)用于城市環(huán)境的反恐行動。

這些進步如同一幅幅畫作，勾勒出穿墻雷達(dá)成像技術(shù)不斷發(fā)展的歷程。通過計算機的輔助與創(chuàng)新的思維，我們正日益突破舊有的技術(shù)限制，揭開隱藏世界的神秘面紗。

透視本領(lǐng)非凡

一些傳統(tǒng)成像技術(shù)也能在一定程度上實現(xiàn)穿透成像的目標(biāo)，如聲音成像、激光成像、超聲成像和熱成像等，不過，這些技術(shù)在面對厚重障礙物時穿透能力不足，無法有效探測障礙物后面目標(biāo)。而穿墻雷達(dá)成像技術(shù)的優(yōu)勢，在于能夠穿透這些實質(zhì)性障礙物，在特定條件下，能夠輕松“洞穿”墻壁，獲取被掩蓋目標(biāo)的信息。

穿墻雷達(dá)成像技術(shù)還集各類“智慧”于一身，這些特點使它在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。

無損探測/非侵入性。穿墻雷達(dá)成像技術(shù)是一種無損探測方法，無需對墻壁或障礙物進行任何改動。這意味著我們可以在不破壞建筑物完整性的前提下，獲取墻后目標(biāo)的信息。穿墻雷達(dá)成像技術(shù)如果應(yīng)用于考古，將有利于保護文物、工藝品、歷史建筑等具有重要價值的物體。同時，在很多應(yīng)用情景下，穿墻雷達(dá)成像在實施對墻壁背后物體監(jiān)測的同時，不會干預(yù)或影響被監(jiān)測物體的正常狀態(tài)。

實時性。穿墻雷達(dá)成像技術(shù)可以實時獲取墻后目標(biāo)的信息，響應(yīng)速度快，適用于緊急救援、反恐等需要快速決策的場景。一方面，救援人員、安全人員或軍隊可以準(zhǔn)確了解目標(biāo)的位置和狀況，避免不必要的搜索和破壞，從而節(jié)省時間和成本，更高效地利用資源。另一方面，該技術(shù)能夠為特種部隊提供即時情報，確定敵人的位置、動態(tài)和布局。有了相關(guān)信息，作戰(zhàn)人員就能實時調(diào)整戰(zhàn)術(shù)，增強作戰(zhàn)的針對性和效果。

高分辨率。隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，穿墻雷達(dá)成像可以實現(xiàn)越來越高的分辨率，捕捉到更多細(xì)節(jié)，對目標(biāo)物體進行更精確的定位和重建。在緊急救援中，每一分鐘都關(guān)系到生命安全。穿墻雷達(dá)成像技術(shù)不僅能夠快速準(zhǔn)確定位被困人員，還能提供高精度的圖像重建來重構(gòu)墻后面的人體行為，為營救人員提供豐富的信息。

多樣性應(yīng)用。穿墻雷達(dá)成像技術(shù)在反恐、安全、救援、醫(yī)療等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。無論是定位被困者，還是偵測隱藏在建筑內(nèi)的可疑物體，都可以借助這項技術(shù)實現(xiàn)。此外，在城市反恐等行動中，穿墻雷達(dá)成像技術(shù)也為特種部隊提供了強力的幫手，從而突破實體障礙，秘密接近目標(biāo)。

穿墻雷達(dá)成像技術(shù)不僅是一種前沿的探測工具，更像是戰(zhàn)場上的一位預(yù)言家。它不僅能洞悉目標(biāo)的位置與態(tài)勢，還在各個方面擁有智慧的優(yōu)勢。

應(yīng)用潛力巨大

穿墻雷達(dá)成像作為一項革命性的技術(shù)，在軍事領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其突破了傳統(tǒng)視覺的限制，為軍隊提供了全新的情報獲取和戰(zhàn)術(shù)決策能力，從而極大地增強了軍事行動的效能與成功率。

首先，穿墻雷達(dá)成像在目標(biāo)檢測與偵察方面具有顯著作用。它能夠在復(fù)雜地域和城市環(huán)境中探測到敵方的活動，穿越建筑物和障礙物，發(fā)現(xiàn)隱藏的目標(biāo)，為軍隊提供及時而精準(zhǔn)的情報信息。這有助于提前預(yù)知對方意圖，制定相應(yīng)戰(zhàn)術(shù)，從而減少可能的風(fēng)險。

其次，穿墻雷達(dá)成像在城市戰(zhàn)斗和救援行動中具有巨大價值。在城市環(huán)境中，建筑物、障礙物等會限制傳統(tǒng)傳感技術(shù)的應(yīng)用，穿墻雷達(dá)成像技術(shù)則能幫助軍隊洞察建筑物內(nèi)部情況，確定敵人位置，有力地支持城市戰(zhàn)斗。這種能力在提高戰(zhàn)術(shù)靈活性、減少人員傷亡方面具有重要作用。

值得一提的是，穿墻雷達(dá)成像不僅能夠?qū)Φ孛嫔险趽鯄w進行透視探測，也可以對地下設(shè)施進行探測，從而在電子戰(zhàn)中具有明顯優(yōu)勢。地下設(shè)施如地道、藏匿點常常具有戰(zhàn)術(shù)價值，而傳統(tǒng)手段很難直接偵測。這項技術(shù)則能夠穿透地表，獲取地下設(shè)施的信息，為軍事行動提供決策支持。在電子戰(zhàn)中，該技術(shù)可用于偵測敵方的干擾設(shè)備，提供對抗干擾的信息，提升軍隊的通信和偵察能力。

總的來說，穿墻雷達(dá)成像在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，有效拓展了軍隊的感知范圍與作戰(zhàn)能力。它為情報獲取、目標(biāo)追蹤、戰(zhàn)場感知等提供了全新的方法，提升了作戰(zhàn)決策的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。未來，隨著穿墻雷達(dá)成像技術(shù)的不斷發(fā)展，將繼續(xù)在軍事領(lǐng)域展現(xiàn)出更多潛力。