Развитие и применение радарной технологии: многосторонние инновации от военных до береговой безопасности

С момента своего появления радарная технология непрерывно стимулирует технологический прогресс в человеческом обществе. Особенно в области береговой безопасности история ее развития демонстрирует широкое расширение технологической эволюции и применения. В данной статье систематически рассматриваются происхождение и эволюция радарной технологии с акцентом на ее важную роль и применение в современной береговой безопасности, морском управлении и охране рыбных ресурсов.

I. Происхождение: Технологическое развитие под воздействием военных потребностей

Вдохновение для создания радарной технологии возникло в результате бионических исследований механизма эхолокации летучих мышей. Во время двух мировых войн военные потребности стали важнейшим движущим фактором ее быстрого развития.

Схематическое изображение ранних применений радаров

Ранние радарные установки в основном использовались в военных целях для обнаружения вражеских самолетов и кораблей, обеспечивая важную разведывательную информацию для принятия боевых решений. Несмотря на то, что технология была тогда относительно простой и имела ограничения, такие как ограниченная дальность обнаружения и низкая точность, ее применение существенно изменило боевые методы, позволив получать ранние предупреждения о перемещениях врага и иметь реальное представление о боевой обстановке.

II. Эволюция: Углубление военного применения и расширение сферы действия фазированных антенных решеток

С развитием технологий радарная технология непрерывно обновлялась и улучшалась. Появление фазированных антенных решеток стало важным прорывом.

Реальное применение фазированных антенных решеток компанией Wuhan Lakeda

Фазированная антенная решетка состоит из множества небольших радарных элементов, что обеспечивает такие явные преимущества, как короткое время отклика, высокая точность слежения и сильные возможности мониторинга нескольких целей. По сравнению с традиционными механическими сканирующими радарными станциями, она не требует сложных механических приводных систем, имеет меньшие размеры, более высокую надежность и сильные противодействие помехам. Это сделало ее ключевой технологией в военном исследовании и разработке.

С точки зрения технологической эволюции фазированные антенные решетки развивались от пассивных к активным, а затем к цифровым типам. Цифровая фазированная антенная решетка использует передовые технологии цифровой обработки сигналов для обработки базового полосы, обеспечивая координированную работу каждого элемента решетки и превосходную эффективность в управлении энергопотреблением, стабильности системы и точности обнаружения.

В области береговой безопасности радарная технология играет центральную роль, обеспечивая круглосуточный мониторинг морских зон в любую погоду. Она позволяет в реальном времени обнаруживать перемещения судов, самолетов и других целей, предоставляя точную разведывательную информацию для оборонительных операций. Высокочастотный поверхностный волновой радар использует характеристики распространения поверхностных волн для обнаружения объектов за горизонтом. Он широко применяется в ключевых береговых районах, обеспечивая эффективную техническую поддержку для крупномасштабного морского мониторинга и раннего предупреждения.

III. Многостороннее применение: Инновационные практики в морском управлении и охране рыбных ресурсов

1. Морское управление

Схематическое изображение морского радарного мониторинга

Береговой радар безопасности играет неотъемлемую роль в морском управлении. Функция его реального времени точного мониторинга позволяет определять положение, курс и скорость судов, помогая морским властям управлять движением судов и осуществлять командный диспетчерский контроль для эффективного предотвращения столкновений. Путем непрерывного слежения и анализа траекторий судов он также позволяет своевременно обнаруживать нарушения, такие как несанкционированное проникновение в зоны с ограниченным судоходством, обеспечивая порядок в морском движении и безопасность плавания.

2. Охрана рыбных ресурсов

Радарная технология имеет значительную ценность в охране рыбных ресурсов, эффективно помогает бороться с незаконными рыбными ловами и способствует устойчивому развитию рыбного хозяйства. Ее передовые возможности мониторинга и идентификации позволяют точно различать легальные рыболовные суда и суда, осуществляющие незаконную деятельность, предоставляя техническую поддержку для оперативного вмешательства правоохранительных органов в случае нарушений.

Реальное изображение системы “Thunder Shield Fishery Protection - Sea Guardian” компании Lakeda

В качестве примера можно привести систему “Thunder Shield Fishery Protection - Sea Guardian”, разработанную компанией Wuhan Lakeda. Эта система, основанная на интеллектуальной связи радарной и охранной техники, интегрирует и анализирует многоисточниковую информацию о детектировании для обеспечения круглосуточного интеллектуального мониторинга аквакультурных районов. Ее основные функции включают:

  • Интеллектуальную идентификацию зарегистрированных судов и незаконных нарушителей.
  • Автоматическое срабатывание сигнала тревоги и полный отслеживание событий.
  • Значительное снижение экономических потерь и затрат на управление для операторов аквакультуры.

Диаграмма работы системы “Thunder Shield Fishery Protection - Sea Guardian”

Система использует передовую технологию MIMO-радаров с частотой обновления данных до 9 Гц и широким охватом. Она автоматически фиксирует многомерную информацию, такую как положение, скорость и направление цели, значительно уменьшая потребность в фотоэлектрическом оборудовании и персонале. Система имеет превосходную совместимость и масштабируемость, поддерживая интеграцию нескольких моделей фотоэлектрического и сигнального оборудования, что делает ее подходящей для многоугольного мониторинга в сложных морских условиях.

Диаграмма принципа действия системы “Thunder Shield Fishery Protection - Sea Guardian”

Система также интегрирует множество функций, включая обнаружение целей, слежение в связке, автоматическое захват для сбора доказательств и интеллектуальное раннее предупреждение, эффективно преодолевая ограничения традиционных моделей ручного надзора. Она значительно повышает уровень защиты рыбных активов и снижает риск незаконного рыболова. В практическом применении в рыбацкой гавани в Дальянь системе создавались тепловые карты деятельности рыболовных судов на основе радарных данных, успешно направляя рыбаки на избегание зон с ограниченным рыболовством. Это привело к снижению единичных затрат на рыболовство на 18% и к ежегодному росту рыбных ресурсов на 5%, обеспечив заметные экономические и экологические выгоды.

IV. Перспективы будущего: Технологическое интегрирование и устойчивое развитие

Береговая радарная технология безопасности постепенно расширила свою сферу применения от исключительно военных целей до различных гражданских областей, включая морское управление, мониторинг морской среды, охрану рыбных ресурсов и безопасность инфраструктуры. В будущем с глубоким интегрированием передовых технологий, таких как искусственный интеллект, большие данные и квантовые технологии, с радарной технологией ее области применения будут еще более расширяться, а ее характеристики будут постоянно улучшаться, способствуя большей пользе для человеческого производства, жизни и устойчивого развития океанов.

Дополнительные источники