隨著軍事航天技術的發(fā)展,各種航天裝備在戰(zhàn)爭中“力量倍增器”的作用越來越顯著，而這其中合成孔徑雷達(SAR)偵察衛(wèi)星一直是航天大國發(fā)展的重點。經過這么多年發(fā)展，合成孔徑雷達偵察衛(wèi)星已經是大國偵察家族中不可或缺的一份子，如美國、俄羅斯、日本、德國、以色列等都擁有自己的SAR衛(wèi)星。
美國的"長曲棍球"合成孔徑雷達偵察衛(wèi)星，不僅適于跟蹤艦船和裝甲車輛的活動，監(jiān)視機動或彈道導彈的動向，還能發(fā)現偽裝的武器和識別假目標，以及“透視”地下數米的設施
合成孔徑雷達
合成孔徑雷達（SAR）是與實孔徑雷達（RAR）相對而言的， 實孔徑雷達的天線孔徑是一先發(fā)射后接收的物理單元， 而合成孔徑雷達 （SAR） 是把天線的運動考慮進去， 雷達所收到不同位置的回波不是同時的， 而是依靠雷達天線的運動， 分時順序獲得的， 通過一定的信號處理算法使之合成一個相對較大的天線即合成孔徑，采用這種合成孔徑雷達技術的雷達稱為合成孔徑雷達。
合成孔徑雷達原理圖
而衛(wèi)星在裝載了合成孔徑雷達后，能克服云霧雨雪和夜暗條件的限制對地面目標成像，可全天時、全天候、高分辨率、大幅面對地觀測，同時具有一定的穿透能力，能識別偽裝，發(fā)現地下軍事設施，這對于全面觀測戰(zhàn)區(qū)、偵察全球軍事動態(tài)等有重要的意義。
合成孔徑雷達測量可用于橋梁安全監(jiān)測中
目前，國外研究人員開始將合成孔徑雷達應用于橋梁安全監(jiān)測中。我們依靠橋梁將我們連接到其他地方，我們相信它們是安全的。雖然許多政府在檢查和維護計劃上投入了大量資金，但是即將結束其設計壽命或具有重大結構損壞的橋梁數量可能超過可用于修復它們的資源。但基礎設施管理人員可能很快就會找到一種新的方法來識別最容易出現故障的結構。
近日，由美國宇航局位于加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室的Pietro Milillo領導的科學家開發(fā)出一種新技術，即合成孔徑雷達（SAR）測量，可用于分析衛(wèi)星數據，這種技術可以揭示可能表明橋梁正在惡化的微妙結構變化，這種變化如此微妙以至于裸露不可見眼睛。
2018年8月，意大利熱那亞附近的莫蘭迪大橋倒塌，造成數十人死亡。來自美國國家航空航天局，英國巴斯大學和意大利航天局的科學家團隊使用來自幾個不同衛(wèi)星和參考點的合成孔徑雷達（SAR）測量來繪制相對位移和橋梁的結構變化。使用新工藝，他們能夠檢測到隨時間變化的橋的毫米尺寸變化，這些變化不會被應用于星載合成孔徑雷達觀測的標準處理方法檢測到。
在2018年8月崩潰之前，意大利熱那亞的莫蘭迪橋的衛(wèi)星視圖。這些數字標識了關鍵的橋組件。數字4到8對應于橋的V形橋墩（從西到東）。數字9到11對應于橋上的三個獨立平衡系統(tǒng)。在帶注釋的版本中，黑色箭頭根據Cosmo-SkyMed衛(wèi)星星座的數據識別變化區(qū)域。
他們發(fā)現，橋梁坍塌碼頭旁邊的甲板早在2015年就出現了微妙的變化跡象; 他們還指出，在2017年3月至2018年8月期間，橋梁的幾個部分顯示出結構變化的顯著增加，隱藏的跡象表明至少部分橋梁可能在結構上變得不健全。
“這是關于開發(fā)一種新技術，可以幫助表征橋梁和其他基礎設施的健康狀況，我們無法預測這種特殊的倒塌，因為當時可用的標準評估技術無法檢測到我們現在能看到的東西。但是，展望未來，這種技術與已經使用的技術相結合，有可能帶來很多好處?！把芯咳藛T表明。
該技術僅限于具有一致的合成孔徑雷達衛(wèi)星覆蓋范圍的區(qū)域。2022年初，NASA和印度空間研究組織（ISRO）計劃發(fā)射 NASA-ISRO合成孔徑雷達（NISAR），這將大大擴展其覆蓋范圍。NISAR旨在使科學家能夠觀察和測量全球環(huán)境變化和危害，將收集圖像，使工程師和科學家能夠在每周幾乎在世界任何地方調查像橋梁這樣的結構的穩(wěn)定性。
