国际雷达界不敢相信中国SAR竟然成功了

国际雷达界不敢相信中国竟然成功了

2007年3月29日，成都郊区某机场。


成功了！人们为一张“黑白照片”而欢呼！这可不是一张简单的“黑白照片”，它是我国第一幅机载双基SAR(合成孔径雷达)非同步成像图，看到它，我校电工学院杨建宇教授为首的“雷达成像”科研团队所有成员的脸上都露出了轻松的笑容。此试验的成功标志我校在新体制SAR领域的研究达到国际先进水平。

     国际首创



黑夜，两军对峙。浓密的树林隐藏着一支作战部队，然而这支隐蔽完美的部队在敌侦察机飞过之后不久，就遭到了轰炸。是谁给侦察机装上了“透视眼”，能让其穿透茫茫的黑夜和浓密的树叶发现了隐藏的坦克？这就是SAR技术的魅力：它能够全天时、全天候不间断工作，并且能够穿透尘埃、烟雾、树叶等障碍，提供地形地貌以及地面目标图像，是极其重要的军事侦察装备。


“正是基于此，SAR被誉为雷达研究皇冠上的明珠”，杨建宇教授告诉记者。2004年以来，他所带领的科研团队在该领域获得了突破性成就，成功揽下这颗璀璨的明珠。


“然而，这也是一个难题！”中电集团的贲德院士曾经这样描述过：双基难，双基上天更难，双基上天成像难上难。SAR由单基发展到双基，信息收集方式和获取方式都发生了改变，双基SAR具有良好的隐蔽性，反侦察和抗干扰能力，特别适合于对拥有强大自卫能力和复杂电磁环境下的战略战术侦察。目前，关于单基SAR研究，国内虽已经比较成熟，但仍滞后于国外，而对双基SAR的研究，国际上才刚刚兴起，国内许多SAR研究实力强大的单位更是望而生畏、束手无策。


我们能做出来么？杨建宇心里没底。烟一根接一根地抽，一包没了，接着第二包……杨建宇不停地思考着，在与团队充分讨论和长期的思考之后，他毅然决定承担起这项“看起来不可能完成的任务”。“团队要有出路，就要创新，要创新就必须具有敢于‘上天揽月’的勇气与信心”，他说。


历尽种种曲折，团队在07年初，迎来了收获的时节。实验成功了，团队实验结果非常理想，试验数据成像率高达70%以上，远远高于国内其他单位单基SAR试验30%的成像率，达到国际先进水平。


在美国召开的IEEERadarConference是国际雷达界的顶级盛会，当杨建宇教授的博士生黄钰林在会上宣讲团队关于双基SAR项目脱密后的研究成果时，美国海军实验室、雷声公司等国际军火大腕无不目瞪口呆，不敢相信中国人完成了非同步条件下的双基SAR成像，“NoGPS，NoINS，That’sanincrediblesuccess”。该成果先后通过总装备部验收和教育部鉴定，鉴定会上，以毛二可院士为组长的鉴定专家组一致认为：“该项目创新性突出，整体技术水平达到国内领先，关键技术达到国际先进水平，其中双基SAR非同步采集与处理技术为国际首创”。


“国内现在只有我们能够做出来”，杨建宇非常自豪，为团队，更为学校。国内同行将电子科大誉为“国内双基SAR的鼻祖”。

难，很难


虽然四年已经过去，回想起当初接手双基SAR项目的决定，杨建宇还是有点后怕。对于三年的攻坚之路，有点“苦不堪言”。


从04年拿到双基SAR项目那一天开始，团队成员就再没睡过安稳觉，反复的理论研究，解决了一个又一个理论难题；一次又一次的仿真实验，完成了各种可能状态下的模拟。接下来团队开始了漫长而艰辛的系统验证过程。在实验前期，首先是通过车载摸底试验验证双基SAR成像机理。在都江堰虹口大桥、重庆长江大桥上都留下了团队成员辛勤的汗水。

2006年9月的重庆气温仍高达36度，这50年一遇的高温酷暑，并未阻挡“雷达成像”团队追求真理，勇于实践的脚步。晚上9点，紧张的试验准备工作开始了，由于交通部门的限制，只能租到两辆破旧的私人公交车作为收/发平台，“光是组装设备都需要三个小时的时间”，参加了整个试验的黄钰林告诉记者。“等设备装好，正好是凌晨车流量少的时候，实验一般持续3小时，到凌晨3点半左右结束”。时间上的辛劳还好，瓢泼大雨却又从天而降，实验过程中避让来往的车辆，收/发平台剧烈地颠簸等不良因素，都不断考验着团队的所有成员，“虽然条件恶劣，但是我们的车载实验硬是搞出来了”。


车载成像的成功说明飞行试验所需的基础技术条件已经具备，杨建宇决定“上天”试验。由于军用飞机性能良好，飞行平稳，有利于实验的开展，所以团队首先想到的是利用军用飞机来进行实验。然而，在一年多的时间里，经过一道道审批后，眼看飞机就可以上天了，却卡在了最后环节。结题在即，杨建宇教授非常着急，“不仅飞机没有批下来，而且时间也耽误了”。这时候他想起了读博士时，曾在民航飞行学院新津分院做过成像实验，那里有适合实验的飞机，于是马上着手与飞行学院领导接洽。相比于飞行员培养，人家根本就看不上团队给出的实验费用。经过团队老师的软磨硬泡，学院领导最终还是点头答应。


飞机落实了，更多的困难迎面而来：单机试验对飞行要求已经相当高了，双机协同更加的困难，对飞行员的要求非常高；由于不能改造飞机，雷达天线无法安置，无法使用机上电源；由于空管限制，只能在低空飞行，飞行高度和间距全靠飞行员目测……，团队针对具体问题提出了新的解决方案，通过硬件和软件两方面的措施保障试验顺利进行，在民航飞行学院4名特级飞行员的积极配合下，双基飞行试验终于获得了成功。


然而，成功背后的辛和苦他们只能默默忍受。项目正处攻坚阶段时，杨建宇教授的夫人重病入院，倒在病床上的妻子这样鼓励丈夫：“你去忙吧，团队需要你，你的成功也是我的光荣，我会平安地等着你回来！”杨建宇手握病危通知书，含着泪离开医院；在试验中，老旧的运五飞机异常颠簸，像行驶在空中的拖拉机，很多实验人员在机上强忍着眩晕工作，一下飞机就呕吐不止……


浴火重生


与学校其他很多科研团队“生长型”发展模式不一样，雷达成像团队的形成很大程度上是项目引领的结果，因而团队的发展也更加的曲折和艰辛。


雷达成像团队以项目凝聚团队，引领团队发展的历史可以追溯到20年前。当时的杨建宇、皮亦鸣正是著名雷达专家黄顺吉教授的得意门生，黄顺吉教授在国内率先进军雷达成像领域，并先后主持了两项863项目，他还从数学学院借调了王建国参加课题研究，团队雏形初具。


然而，令杨建宇教授遗憾的是，国内几个主要研究所和高校在雷达成像领域的研究和应用水平逐渐赶上，在某些方面甚至超过成电，随着黄顺吉教授的退休，以及科研项目的断档，课题组的老师纷纷各自为政，“队伍就这样散了”。05年，在学校的支持下，共同的理想和研究领域让杨建宇、王建国、皮亦鸣、张晓玲等再次走在一起，还有熊金涛等的加入，雷达成像科研团队凤凰涅槃，浴火重生，他们要使成电在雷达成像领域东山再起，要永远做国内的领头羊，做世界的排头兵。


“团队重新成立之后，多方思想的交流碰撞，更能集中力量成大事”，皮亦鸣教授说。去年，亚太雷达成像会议将在黄山召开，杨建宇、王建国等正准备率团参会。突然接到通知说，张晓玲教授和孔令讲副教授申请的总装备部某预研基金项目要求答辩。事发突然，时间十分紧急！在去黄山的途中，团队组织了一场特殊的项目答辩讨论会。这场讨论会从飞机上辗转到长途汽车上，又辗转到宾馆，挑灯夜战，昼夜不息。团队每个人都贡献出自己的智慧，为项目答辩的成功出谋划策。结果，团队从七个强劲的竞争对手中脱颖而出，成功拿到该项目。


“在重大项目的争取和完成上，团队的合作是必须的。一个重点项目的成功对于锻炼团队具有十分重大的意义！”杨建宇说。在项目的牵引下，团队已经发展成为一支拥有五位教授、二位副教授在内的13人的专业科研团队。从05年至今，团队发展成几何级数增长：科研经费突破800万，编写了国内第一本SAR专著；在国内外重要学术期刊和会议上发表论文100余篇；申请专利10余项。成为占领国内科技前沿，引领国内雷达成像研究的领军力量！


这只是一个开始


双基SAR项目的成功为团队带来了广泛的赞誉，也让团队顺利占领了国际学科前沿。“这只是一个开始”，杨建宇保持着一贯的低调沉稳，相比于过去的成绩，他更关注团队未来的发展。


科技的发展日新月异，反雷达技术的发展也是一日千里。在隐身飞机出现后，由于其引入特殊的微波吸收材料，并采用了特别的外形设计，在它面前，传统的毫米波雷达已无用武之地了，必须采用无源雷达技术。杨建宇敏锐地抓住了这一发展契机，立即决定对无源成像技术发起攻关。


这又是一块十分难啃的骨头！然而性格温和的杨建宇在科研的道路上却有着不一般的魄力和勇气！说干就干！马上开始项目申报，并与樊勇教授团队合作，在接下来的一个月时间里，团队成员每天晚上都泡在了学院12楼的会议室，准备材料、讨论细节，常常是一忙就是凌晨天微明。功夫不负，国家自然科学基金项目“无源毫米波实时成像理论与关键技术”花落团队，同时团队也在该领域获得了总装预研项目的资助。


熊金涛教授对团队的宽松氛围感触颇深，“团队在总体方向上是雷达成像，每位教授都术有专攻，团队科研多点开花。”王建国教授在雷达成像的算法；皮亦鸣教授、张晓玲教授在SAR的三维成像；孔令讲副教授在穿墙成像等研究领域都展开前沿研究。


对于团队发展中存在的问题，杨建宇很依然保持着清醒认识，“团队最终要靠年轻人，我们团队的年轻骨干还比较缺乏”。团队对年轻人的发展异常的重视，无论多忙，杨建宇总会抽出时间来指导学生写论文，申请课题。“团队的每个老师都各有长处，杨老师科研能力深厚，做事严谨有节；皮老师思维超前；王老师算法精通……这些都为我们年轻人的成长创造了良好的条件”，年轻的副教授孔令讲说。孔令讲已经独立承担了三项重大项目课题；黄钰林博士已经是双基SAR项目的主要负责人之一；博士后曹宗杰上个月刚被评为副教授……一切都让杨建宇充满希望。


诚然，在雷达成像的研究中还有数不清的难题需要攻克，雷达成像团队也面临着许多的问题需要解决。是的，这些都只是一个开始，一个孕育着辉煌未来的开始！

熊金涛教授对团队的宽松氛围感触颇深，“团队在总体方向上是雷达成像，每位教授都术有专攻，团队科研多点开花。”王建国教授在雷达成像的算法；皮亦鸣教授、张晓玲教授在SAR的三维成像；孔令讲副教授在穿墙成像等研究领域都展开前沿研究国际雷达界不敢相信中国竟然成功了

2007年3月29日，成都郊区某机场。


成功了！人们为一张“黑白照片”而欢呼！这可不是一张简单的“黑白照片”，它是我国第一幅机载双基SAR(合成孔径雷达)非同步成像图，看到它，我校电工学院杨建宇教授为首的“雷达成像”科研团队所有成员的脸上都露出了轻松的笑容。此试验的成功标志我校在新体制SAR领域的研究达到国际先进水平。

     国际首创



黑夜，两军对峙。浓密的树林隐藏着一支作战部队，然而这支隐蔽完美的部队在敌侦察机飞过之后不久，就遭到了轰炸。是谁给侦察机装上了“透视眼”，能让其穿透茫茫的黑夜和浓密的树叶发现了隐藏的坦克？这就是SAR技术的魅力：它能够全天时、全天候不间断工作，并且能够穿透尘埃、烟雾、树叶等障碍，提供地形地貌以及地面目标图像，是极其重要的军事侦察装备。


“正是基于此，SAR被誉为雷达研究皇冠上的明珠”，杨建宇教授告诉记者。2004年以来，他所带领的科研团队在该领域获得了突破性成就，成功揽下这颗璀璨的明珠。


“然而，这也是一个难题！”中电集团的贲德院士曾经这样描述过：双基难，双基上天更难，双基上天成像难上难。SAR由单基发展到双基，信息收集方式和获取方式都发生了改变，双基SAR具有良好的隐蔽性，反侦察和抗干扰能力，特别适合于对拥有强大自卫能力和复杂电磁环境下的战略战术侦察。目前，关于单基SAR研究，国内虽已经比较成熟，但仍滞后于国外，而对双基SAR的研究，国际上才刚刚兴起，国内许多SAR研究实力强大的单位更是望而生畏、束手无策。


我们能做出来么？杨建宇心里没底。烟一根接一根地抽，一包没了，接着第二包……杨建宇不停地思考着，在与团队充分讨论和长期的思考之后，他毅然决定承担起这项“看起来不可能完成的任务”。“团队要有出路，就要创新，要创新就必须具有敢于‘上天揽月’的勇气与信心”，他说。


历尽种种曲折，团队在07年初，迎来了收获的时节。实验成功了，团队实验结果非常理想，试验数据成像率高达70%以上，远远高于国内其他单位单基SAR试验30%的成像率，达到国际先进水平。


在美国召开的IEEERadarConference是国际雷达界的顶级盛会，当杨建宇教授的博士生黄钰林在会上宣讲团队关于双基SAR项目脱密后的研究成果时，美国海军实验室、雷声公司等国际军火大腕无不目瞪口呆，不敢相信中国人完成了非同步条件下的双基SAR成像，“NoGPS，NoINS，That’sanincrediblesuccess”。该成果先后通过总装备部验收和教育部鉴定，鉴定会上，以毛二可院士为组长的鉴定专家组一致认为：“该项目创新性突出，整体技术水平达到国内领先，关键技术达到国际先进水平，其中双基SAR非同步采集与处理技术为国际首创”。


“国内现在只有我们能够做出来”，杨建宇非常自豪，为团队，更为学校。国内同行将电子科大誉为“国内双基SAR的鼻祖”。

难，很难


虽然四年已经过去，回想起当初接手双基SAR项目的决定，杨建宇还是有点后怕。对于三年的攻坚之路，有点“苦不堪言”。


从04年拿到双基SAR项目那一天开始，团队成员就再没睡过安稳觉，反复的理论研究，解决了一个又一个理论难题；一次又一次的仿真实验，完成了各种可能状态下的模拟。接下来团队开始了漫长而艰辛的系统验证过程。在实验前期，首先是通过车载摸底试验验证双基SAR成像机理。在都江堰虹口大桥、重庆长江大桥上都留下了团队成员辛勤的汗水。

2006年9月的重庆气温仍高达36度，这50年一遇的高温酷暑，并未阻挡“雷达成像”团队追求真理，勇于实践的脚步。晚上9点，紧张的试验准备工作开始了，由于交通部门的限制，只能租到两辆破旧的私人公交车作为收/发平台，“光是组装设备都需要三个小时的时间”，参加了整个试验的黄钰林告诉记者。“等设备装好，正好是凌晨车流量少的时候，实验一般持续3小时，到凌晨3点半左右结束”。时间上的辛劳还好，瓢泼大雨却又从天而降，实验过程中避让来往的车辆，收/发平台剧烈地颠簸等不良因素，都不断考验着团队的所有成员，“虽然条件恶劣，但是我们的车载实验硬是搞出来了”。


车载成像的成功说明飞行试验所需的基础技术条件已经具备，杨建宇决定“上天”试验。由于军用飞机性能良好，飞行平稳，有利于实验的开展，所以团队首先想到的是利用军用飞机来进行实验。然而，在一年多的时间里，经过一道道审批后，眼看飞机就可以上天了，却卡在了最后环节。结题在即，杨建宇教授非常着急，“不仅飞机没有批下来，而且时间也耽误了”。这时候他想起了读博士时，曾在民航飞行学院新津分院做过成像实验，那里有适合实验的飞机，于是马上着手与飞行学院领导接洽。相比于飞行员培养，人家根本就看不上团队给出的实验费用。经过团队老师的软磨硬泡，学院领导最终还是点头答应。


飞机落实了，更多的困难迎面而来：单机试验对飞行要求已经相当高了，双机协同更加的困难，对飞行员的要求非常高；由于不能改造飞机，雷达天线无法安置，无法使用机上电源；由于空管限制，只能在低空飞行，飞行高度和间距全靠飞行员目测……，团队针对具体问题提出了新的解决方案，通过硬件和软件两方面的措施保障试验顺利进行，在民航飞行学院4名特级飞行员的积极配合下，双基飞行试验终于获得了成功。


然而，成功背后的辛和苦他们只能默默忍受。项目正处攻坚阶段时，杨建宇教授的夫人重病入院，倒在病床上的妻子这样鼓励丈夫：“你去忙吧，团队需要你，你的成功也是我的光荣，我会平安地等着你回来！”杨建宇手握病危通知书，含着泪离开医院；在试验中，老旧的运五飞机异常颠簸，像行驶在空中的拖拉机，很多实验人员在机上强忍着眩晕工作，一下飞机就呕吐不止……


浴火重生


与学校其他很多科研团队“生长型”发展模式不一样，雷达成像团队的形成很大程度上是项目引领的结果，因而团队的发展也更加的曲折和艰辛。


雷达成像团队以项目凝聚团队，引领团队发展的历史可以追溯到20年前。当时的杨建宇、皮亦鸣正是著名雷达专家黄顺吉教授的得意门生，黄顺吉教授在国内率先进军雷达成像领域，并先后主持了两项863项目，他还从数学学院借调了王建国参加课题研究，团队雏形初具。


然而，令杨建宇教授遗憾的是，国内几个主要研究所和高校在雷达成像领域的研究和应用水平逐渐赶上，在某些方面甚至超过成电，随着黄顺吉教授的退休，以及科研项目的断档，课题组的老师纷纷各自为政，“队伍就这样散了”。05年，在学校的支持下，共同的理想和研究领域让杨建宇、王建国、皮亦鸣、张晓玲等再次走在一起，还有熊金涛等的加入，雷达成像科研团队凤凰涅槃，浴火重生，他们要使成电在雷达成像领域东山再起，要永远做国内的领头羊，做世界的排头兵。


“团队重新成立之后，多方思想的交流碰撞，更能集中力量成大事”，皮亦鸣教授说。去年，亚太雷达成像会议将在黄山召开，杨建宇、王建国等正准备率团参会。突然接到通知说，张晓玲教授和孔令讲副教授申请的总装备部某预研基金项目要求答辩。事发突然，时间十分紧急！在去黄山的途中，团队组织了一场特殊的项目答辩讨论会。这场讨论会从飞机上辗转到长途汽车上，又辗转到宾馆，挑灯夜战，昼夜不息。团队每个人都贡献出自己的智慧，为项目答辩的成功出谋划策。结果，团队从七个强劲的竞争对手中脱颖而出，成功拿到该项目。


“在重大项目的争取和完成上，团队的合作是必须的。一个重点项目的成功对于锻炼团队具有十分重大的意义！”杨建宇说。在项目的牵引下，团队已经发展成为一支拥有五位教授、二位副教授在内的13人的专业科研团队。从05年至今，团队发展成几何级数增长：科研经费突破800万，编写了国内第一本SAR专著；在国内外重要学术期刊和会议上发表论文100余篇；申请专利10余项。成为占领国内科技前沿，引领国内雷达成像研究的领军力量！


这只是一个开始


双基SAR项目的成功为团队带来了广泛的赞誉，也让团队顺利占领了国际学科前沿。“这只是一个开始”，杨建宇保持着一贯的低调沉稳，相比于过去的成绩，他更关注团队未来的发展。


科技的发展日新月异，反雷达技术的发展也是一日千里。在隐身飞机出现后，由于其引入特殊的微波吸收材料，并采用了特别的外形设计，在它面前，传统的毫米波雷达已无用武之地了，必须采用无源雷达技术。杨建宇敏锐地抓住了这一发展契机，立即决定对无源成像技术发起攻关。


这又是一块十分难啃的骨头！然而性格温和的杨建宇在科研的道路上却有着不一般的魄力和勇气！说干就干！马上开始项目申报，并与樊勇教授团队合作，在接下来的一个月时间里，团队成员每天晚上都泡在了学院12楼的会议室，准备材料、讨论细节，常常是一忙就是凌晨天微明。功夫不负，国家自然科学基金项目“无源毫米波实时成像理论与关键技术”花落团队，同时团队也在该领域获得了总装预研项目的资助。


熊金涛教授对团队的宽松氛围感触颇深，“团队在总体方向上是雷达成像，每位教授都术有专攻，团队科研多点开花。”王建国教授在雷达成像的算法；皮亦鸣教授、张晓玲教授在SAR的三维成像；孔令讲副教授在穿墙成像等研究领域都展开前沿研究。


对于团队发展中存在的问题，杨建宇很依然保持着清醒认识，“团队最终要靠年轻人，我们团队的年轻骨干还比较缺乏”。团队对年轻人的发展异常的重视，无论多忙，杨建宇总会抽出时间来指导学生写论文，申请课题。“团队的每个老师都各有长处，杨老师科研能力深厚，做事严谨有节；皮老师思维超前；王老师算法精通……这些都为我们年轻人的成长创造了良好的条件”，年轻的副教授孔令讲说。孔令讲已经独立承担了三项重大项目课题；黄钰林博士已经是双基SAR项目的主要负责人之一；博士后曹宗杰上个月刚被评为副教授……一切都让杨建宇充满希望。


诚然，在雷达成像的研究中还有数不清的难题需要攻克，雷达成像团队也面临着许多的问题需要解决。是的，这些都只是一个开始，一个孕育着辉煌未来的开始！

熊金涛教授对团队的宽松氛围感触颇深，“团队在总体方向上是雷达成像，每位教授都术有专攻，团队科研多点开花。”王建国教授在雷达成像的算法；皮亦鸣教授、张晓玲教授在SAR的三维成像；孔令讲副教授在穿墙成像等研究领域都展开前沿研究