Wanneer stormen naderen, voorspelt het of vliegtuigen nog kunnen opstijgen en landen; over eindeloze landbouwgrond waarschuwt het gewassen voor naderende plagen; in donkere tunnels brengt het de wirwar van rotsen en pijpen onder onze voeten in kaart; en op met sneeuw bedekte bergen meet het de diepte van de sneeuwduinen zodat landmeters kaarten kunnen tekenen die millimeter-scherp zijn.
Al deze scènes worden in stilte aangedreven door radar. De afgelopen jaren hebben Chinese wetenschappers een familie van in eigen land ontwikkelde radarsystemen ontwikkeld die zowel de nationale defensie als het dagelijks leven dienen, en zo in stilte de manier waarop we leven en werken veranderen.
Beschermer van elke reis
Door de mist kijken wanneer menselijke ogen het niet kunnen
Voor reizigers staat veiligheid voorop. Als een trouwe “luchtverkeerswacht” scant radar continu de lucht, en vergrendelt op de positie, snelheid en koers van elk vliegtuig—zelfs wanneer het zicht tot bijna nul daalt—waardoor piloten de gegevens krijgen die ze nodig hebben om veilig te landen.
Op de internationale luchthaven van Beijing Daxing voltooit een C-band, volledig digitale, actieve phased-array weerradar—de eerste in zijn soort in de burgerluchtvaart—een volumetrische scan van 40 lagen in 90 seconden met een ruimtelijke resolutie van 75 m. Gedistribueerde zend-ontvangstmodules verhogen de gemiddelde tijd tussen storingen van 600 uur tot meer dan 3.000 uur, waardoor een deken van mist wordt omgezet in een transparante reeks getallen.
Dezelfde “hypervisie” rolt nu de weg op. Door laser, millimetergolven en optische camera's te combineren met AI-gestuurde beslissingen, routeplanning en simulatie-algoritmen, kunnen zelfrijdende auto's veel verder kijken dan de menselijke horizon, en direct waarschuwingen ontvangen voor wegwerkzaamheden, roodlichtrijders, kruisend verkeer of voetgangers die zich achter geparkeerde vrachtwagens bevinden.
“We hebben ook een ultrasone radar gebouwd die de 0–10 m bubbel rond het voertuig bewaakt,” zegt een Chinese ingenieur. “Het vormt een aanvulling op millimetergolven en lidar om een gelaagde veiligheidscocon te creëren, en het handelt deur-botsingsvermijding, waaddieptecontroles en automatisch parkeren af. Tot nu toe hebben we 20 miljoen eenheden verzonden.”
Eerste hulpverlener wanneer een ramp dreigt
Het tellen van de vleugelslagen van een sprinkhaan van kilometers afstand
China's nieuwe meteorologische radars—S-band dual-polarisatie phased arrays, C-band phased arrays en de rest van de familie—kunnen een onweersbui opsporen terwijl deze nog in wording is en waarschuwingen naar telefoons en verkeerstorens sturen, minuten eerder dan voorheen.
Maar radar is meer dan een weeroog; het is ook röntgenvisie. Grond-penetrerende radar (GPR) werkt niet-destructief en levert centimeter-scherpe beelden van wat eronder ligt, of het nu gaat om het controleren van een tunnelbekleding, het in kaart brengen van rotsbodem, het inspecteren van een dam of het zoeken naar een zinkgat onder een straat in de stad.
Wanneer aardbevingen gebouwen doen instorten, stuurt levensreddende radar ultra-breedbandpulsen door het puin; de vage reflecties van ademhaling of een hartslag worden uit de chaos gehaald en omgezet in levenssignalen op een scherm, waardoor reddingswerkers naar overlevenden worden geleid binnen het gouden uur.
Ook boeren hebben een nieuwe bondgenoot. Conventionele plaagbestrijding betekent het afstruinen van de rijen met een net en een notitieboek—langzaam en altijd te laat. China's eerste high-resolution, multi-band, full-polarisatie entomologische radar staart nu elke nacht omhoog, en meet de vleugelslagfrequentie, lichaamslengte, gewicht, radar-doorsnede en zelfs de hoofdorïentatie van een insect. Het resultaat is de eerste nationale database van migrerende plaagtrajecten, die de technische basis legt voor een landelijk vroegtijdig waarschuwingsplatform dat boeren kan vertellen “spuit morgen” voordat er ook maar één mot landt.
Waar radar naartoe gaat
Slimmer, multi-band, en—heel misschien—kwantum
De radars van morgen zullen kunstmatige intelligentie in real time combineren met radiofysica. Deep-learning netwerken zullen ruwe echo's doorzoeken, en direct elk contact labelen—vrachtschip, stealth drone, zwerm vogels—en voorspellen wat elk contact vervolgens zal doen, terwijl cognitieve motoren golfvormen on the fly opnieuw afstemmen om een stap voor te blijven op jamming.
In het lab gaan kwantum- en terahertz-radars van het schoolbord naar het prototype. Een kwantumverstrengelingsradar gebouwd in Nanjing heeft al de kwantumhandtekening van een stealth-doel op 200 km afstand herkend. Eenmaal volwassen zouden dergelijke sets de regels van de marine-oorlogvoering en kustverdediging kunnen herschrijven.
Van de stratosfeer tot de zeebodem is radar zowel schild als sensor geworden voor een modern China. Terwijl de technologie blijft sprinten naar grotere autonomie, bredere spectra en kwantumhorizons, wordt het volgende hoofdstuk van radar vandaag geschreven—en het zal nog dichter bij het dagelijks leven staan dan we ons kunnen voorstellen.
(Artikelbron: Gepubliceerd in People's Daily)
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!