人物檔案

龍騰：北京理工大學(xué)教授、黨委常委、副校長，教育部長江學(xué)者特聘教授。長期從事新體制雷達(dá)與實時信息處理領(lǐng)域的研究工作，出版學(xué)術(shù)著作2本，發(fā)表SCI檢索論文130余篇；牽頭授權(quán)發(fā)明專利50余項；獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎2項（排名第一），國防和軍隊科技成果一、二、三等獎共8項， 2019年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎，2020年獲“全國創(chuàng)新爭先獎?wù)隆?。?dān)任中國電子學(xué)會信號處理分會主任委員，是中國電子學(xué)會會士、英國IET Fellow、美國IEEE Fellow。

云南，江城。一臺空中昆蟲生物遷飛探測雷達(dá)正在監(jiān)測從緬甸方向飛來的草地貪夜蛾。

這是北京理工大學(xué)雷達(dá)技術(shù)研究所研制的Ku波段高分辨全極化昆蟲探測雷達(dá)的第一代樣機。它能在數(shù)公里之外，測出單只昆蟲的體長、體重、飛行角度和振翅幅度。

“全世界的雷達(dá)都做不了這個。”6月4日，龍騰接受科技日報記者采訪時，提起這臺雷達(dá)，自信且興奮。

龍騰是北京理工大學(xué)副校長、雷達(dá)技術(shù)研究所所長，也是我國雷達(dá)信息處理領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人之一。他語速快，但思路清晰，很少需要停頓下來斟酌措辭。講起雷達(dá)，更是沒有一點磕絆——這是他研究了三十年的東西。

前不久，龍騰獲得“全國創(chuàng)新爭先獎?wù)隆薄?chuàng)新，是流淌在龍騰乃至北理工雷達(dá)技術(shù)研究團(tuán)隊血液里的東西?！拔覀円恢惫膭钭杂商剿??！饼堯v強調(diào)。

千米認(rèn)蟲，為農(nóng)業(yè)害蟲防控提供支撐

1989年，龍騰進(jìn)入北京理工大學(xué)時，我國雷達(dá)技術(shù)發(fā)展水平還相對落后?！爱?dāng)時我們看到國外提出來的新想法、新機制，覺得嘆為觀止，好像永遠(yuǎn)不可能追得上?！饼堯v說，“但現(xiàn)在，國外想到的事情，我們基本都能想到；而我們想到的很多東西，國外沒有想到?！?

一個典型例子，就是團(tuán)隊正在研制的探蟲雷達(dá)。

該雷達(dá)能夠在幾公里之外分辨單只昆蟲的類別，可為我國農(nóng)業(yè)害蟲防控提供基礎(chǔ)支撐。

一個有著悠久歷史的雷達(dá)研究所，怎么想到俯下身子去跟昆蟲“較勁”？這要從六年前說起。

那天龍騰回到所里，工作人員告訴他，中國農(nóng)科院的吳孔明院士前來拜訪，還留了張名片。龍騰對此將信將疑：一個大院士怎么會連招呼都不打，就自己過來了？

他上網(wǎng)一查，確有其人，趕緊把電話撥過去。原來，吳孔明想做監(jiān)測昆蟲遷飛情況的雷達(dá)，他知道北理工研制雷達(dá)的水平，兩個單位只隔一條馬路，他就直接找上門來。吳孔明一直想知道三件事：昆蟲什么時候起飛；昆蟲究竟怎么飛；昆蟲遷飛時在天上有成層現(xiàn)象，到底是怎么成層的？

傳統(tǒng)的探蟲雷達(dá)，能夠探測的是蟲群。但龍騰團(tuán)隊想做的探蟲雷達(dá)，是探測單只昆蟲。

蟲子那么小，如何認(rèn)“敵”于千米之外？若用傳統(tǒng)方法，要在這樣距離上實現(xiàn)毫米級的測量精度，雷達(dá)帶寬得達(dá)到150G赫茲，以現(xiàn)有的雷達(dá)技術(shù)根本不可能實現(xiàn)。

團(tuán)隊選擇了“曲線救國”——間接探測。一共用四臺雷達(dá)，包括一臺天線長度達(dá)2.5米的相控陣?yán)走_(dá)和三部2.5米天線的多頻全極化雷達(dá)，一起鎖定一只蟲子。

龍騰比劃著，盡力用淺顯語言解釋：“雷達(dá)回波的大小和測量這個回波所用的頻率之間，有一個對應(yīng)關(guān)系，呈現(xiàn)為一條曲線?！边@條曲線，是研究雷達(dá)的人都知道的常識?！拔覀儨y量曲線上的幾個頻點，用它擬合、反演，推測出蟲子的長度。”

基于大家都知道的這種常識，團(tuán)隊提出了新機理，也就此開拓了全新的應(yīng)用空間。

不過，這種想法實在太新，新得讓人心里犯嘀咕。一開始申請立項時，連原理是否可行都遭到了否定。團(tuán)隊抓了一年蟲子，在微波暗室驗證了原理可行；后來又去野外試驗一年，驗證了脫離實驗室環(huán)境也行。2017年，探蟲雷達(dá)終于獲批國家重大科研儀器設(shè)備研制專項。

讓衛(wèi)星帶“腦子”上天，中國獨一家

邊境線上，有龍騰團(tuán)隊的探蟲雷達(dá)樣機；在地球軌道上，就在此時此刻，也運行著龍騰團(tuán)隊的成果——星上合成孔徑雷達(dá)成像處理系統(tǒng)。

雷達(dá)，跟人一樣，有眼耳口鼻舌，可以收集信息；它還有大腦，可以處理得到的信息。龍騰團(tuán)隊一直做的，就是武裝和升級雷達(dá)的大腦。

傳統(tǒng)的遙感衛(wèi)星信息獲取鏈路是地面任務(wù)規(guī)劃、星上數(shù)據(jù)采集、原始數(shù)據(jù)下傳、地面處理后信息分發(fā)到用戶。隨著我國高分遙感衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，星上獲取的數(shù)據(jù)量呈幾何級增長，海量數(shù)據(jù)需要傳輸、處理再分發(fā)，這就有一個突出問題——慢。

如果衛(wèi)星能帶著“腦子”上天，它可以剔除無效信息，只需要傳輸最終結(jié)果，數(shù)據(jù)量可以大幅精簡。這樣一來，地面接收數(shù)據(jù)的裝置也能小很多。一艘船、一輛車甚至一個背上裝備的人，都可以接收。

但“腦子”上天，約束條件太多，不能太重也不能太大，可用的處理資源只有地面的1/10到1/100。