【剛剛，2018年度國家最高科學技術獎頒發給劉永坦院士，他的“新體制超視雷達”有何不凡？真正的大國戰略利器】
今天上午，中共中央國務院隆重舉行國家科學技術獎勵大會，國家習近平出席大會并為最高獎獲得者等頒獎，備受矚目的國家最高科技獎2018年度獲獎成果公布，哈工大的劉永坦院士和陸軍的錢七虎院士獲得最高獎。。錢院士所作的防御設計相對比較“具象化”容易理解，而劉院士所作的雷達則較為抽象，難以理解，此次獲獎的“新體制雷達”可能就是傳說中的高頻地波超視距雷達。
什么叫新體制超視雷達？
新體制超視雷達，實際就是國際頂尖的ISAR(逆合成孔徑雷達）。合成孔徑雷達，全世界能掌握的就那么幾個國家，已經很困難了。俗話說，順為凡，逆天仙。逆合成孔徑雷達，反其道而行之，有多牛呢？可以看清數千公乃至數萬空里內的目標，海空通吃，目標精度可達0.12米左右，而且是實時二維或三維成像，能看清殲十的鴨翼和幾千公里外的空中飛鳥，非常直觀。普通雷達目標只是一個光標，目標的型號信息很難判斷，逆合成孔徑雷達相當于看數千公里外的照片，一目了然。
ISAR(逆合成孔徑雷達）美國在上世紀六十年代理論突破，然后在七十年代開始實驗裝備，發現效果好得驚人，可以看清40000公里外的太空目標三維信息，大喜過望。美國人發現ISAR能極大地提高了對空間弱小目標的成像能力，從而具備跟蹤太空垃圾和空間碎片的能力。美國的ISAR(逆合成孔徑雷達）達于1970年1月起在夸賈林靶場投入使用，同年對中國第一顆人造衛星“東方紅1號”的火箭進行了跟蹤和成像，推算得到長征火箭的尺寸和運載能力，從而推斷出衛星的尺寸信息。現在美軍相關ISAR(逆合成孔徑雷達）可對彈道導彈目標進行實時成像，并能精確估計出真假彈頭因目標質量不平衡導致的運動差異。美軍最新的新體制超視距雷達，工作在X波段，距離分辨率可達0.0187m。
在美軍在七十年代突破之后，劉永坦在上世紀八十年代跟上研究，由于美國一直保密，雷達形狀和技術原理一直保密，中國要突破非常困難。但劉永坦在八十年代就取得了理論突破，雷達試驗大獲成功，然后國家在1997年為新體制雷達批準正式立項，哈工大作為總體單位承擔研制工作。經歷10余年的艱辛努力和刻苦攻關，劉永坦和他的團隊圓滿完成了任務，打破了國外技術壟斷，使中國成為世界上少數幾個擁有ISAR(逆合成孔徑雷達）技術的國家。作為國家總體軍事戰略中的一個重要組成部分，ISAR(逆合成孔徑雷達）將在保衛祖國海疆的過程中發揮不可替代的強大作用。這一成果于2015年榮獲了國家科技進步一等獎。
中國的ISAR(逆合成孔徑雷達）技術現在處于什么水平，相信肯定是國際一流，與美國不相上下。
ISAR(逆合成孔徑雷達)技術原理
逆合成孔徑是指雷達天線不動，被觀測目標移動，對移動中的目標回波進行相干處理獲得大的合成孔徑，從而得到高方位尺寸分辨率，逆合成孔徑的基礎是轉臺成象。
逆合成孔徑雷達，其成像可以獲得反映目標大小、形狀、結構及姿態等細節信息的二維及三維高分辨雷達圖像，是解決目標識別問題的一種重要技術手段。
雖然ISAR和合成孔徑雷達一樣是利用雷達和目標間的相對運動成像的，但是，SAR在運動平臺上對固定目標和場景進行成像，其自身運動規律是可知或基本可知的，而ISAR一般針對非合作目標進行成像，其自身運動的不確定給運動補償帶來了困難。
逆合成孔徑雷達作為一種新體制雷達，能夠對飛機、導彈、艦船、衛星等運動目標進行高分辨二維成像，在戰略防御、戰術武器、反衛星等軍事領域以及未來的空中、空間交通管制等民事領域中都有重要的應用價值。
劉永坦在新體制對海探測雷達的研制工作中，突破了11項關鍵技術，解決了在強海雜波、電臺干擾及大氣噪聲背景下的信號處理和目標檢測問題。在逆合成孔徑雷達研究中，掌握運動補償理論，在數字式寬帶FM/CW雷達信號處理機的研制中，解決了大動態寬頻信號高分辨譜分析問題。
劉永坦于1982年至1985年期間主持航天部預研項目“新體制雷達關鍵技術及方案論證”，其關鍵技術突破為我國新體制雷達研制成功打下了基礎。1986年至1990年，劉永坦主持了國防科工委國防科技應用與基礎研究項目“新體制雷達研究”。他綜合關鍵技術成果，研制成完整的雷達系統，并于1990年建成了我國第一個高頻新體制雷達站，成功地探測和跟蹤了艦船和飛機目標，其技術指標達到了90年代國際先進水平。該項目于1991年獲國家科技進步一等獎。1987至1995年他主持863計劃中“逆合成孔徑實驗雷達”（即ISAR）重大項目的研究工作，歷經五年攻關，研制成我國第一臺實驗ISAR，通過進行大量外場實驗，錄取了大量珍貴的數據，并成功的完成對飛機目標的雷達成像，達到國際90年代先進水平，1997年獲國家科技進步二等獎。
縱觀ISAR成像雷達系統和技術的發展歷程，可以看出：ISAR雷達探測在提高目標軌道信息獲取能力的同時，更加注重獲取目標的電磁散射特性，實現了空間碎片等微小目標、同步軌道衛星等超遠距離目標的寬帶高分辨成像觀測。
ISAR成像雷達將圍繞超遠距離探測和高分辨精細成像兩大技術主題快速展開，而高分辨精細成像在實現目標檢測和準確識別中顯得尤為重要。
在新體制雷達裝備前，中國只能對20%的海空監視，而裝備之后，可以實現100%海空全時覆蓋，還能對數千公里外的目標，不論是太空衛星，還是海上航母，或者是隱形飛機，實時成像探測，精度可靠，真正的戰略利器。
動態光散射原理 在 動態光散射儀(DLS) — 國立成功大學 的相關結果
懸浮在液體中的粒子由於同溶劑分子的隨機碰撞而產生布朗運動。這種運動會造成粒子在整個媒介中擴散。在動態光散射中，測量布朗運動中粒子所散射光線隨時間的波動來測定 ... ... <看更多>