因此亟需突破現(xiàn)有深空探測雷達測量機理的制約，要另辟蹊徑提出深空探測雷達新機理。傳統(tǒng)的集中孔徑雷達相當(dāng)于生物的單眼，而遠距離觀測需要眼界大，要求有極大的孔徑，這在物理上很難實現(xiàn)。而昆蟲的復(fù)眼由很多分布的小眼構(gòu)成，多個小眼由神經(jīng)協(xié)同再送到大腦進行處理，從而實現(xiàn)遠距離的觀測。我們就想借鑒復(fù)眼來提出深空探測雷達的“中國復(fù)眼”新思路?！爸袊鴱?fù)眼”設(shè)想由公里級范圍分布的多個雷達單元構(gòu)成，每一個單元都有獨立的天線、孔徑、發(fā)射機和接收機，多個單元通過同步分發(fā)鏈路與智能控算子系統(tǒng)相連。其中每個雷達單元相當(dāng)于昆蟲的小眼，同步分發(fā)鏈路相當(dāng)于復(fù)眼中的神經(jīng)，智能控算子系統(tǒng)相當(dāng)于大腦。我們給它起名為“中國復(fù)眼”，寓意“中國復(fù)興之眼”。

“中國復(fù)眼”研發(fā)有兩個核心關(guān)鍵問題與難點。幾十臺、幾十米在公里范圍內(nèi)分布的雷達天線，在2000萬公里外要調(diào)整為0.5毫米的相位對齊精度，這是第一個難點。要解決這個問題需要把天線的誤差、同步鏈路的誤差全部都補償?shù)簟?

第二個難點，它通過小行星運動的多普勒頻率來測量形貌。對多普勒頻率的測量精度要達到微赫茲量級，這需要長時間的積累，要把空氣的擾動等所有的擾動誤差全部補償?shù)簟?

這一雷達如果能夠研制成功，其成像維度將從二維提升到三維；形貌微變化測量能力從不具備發(fā)展為毫米級；探測距離從800萬公里提升到2000萬公里；成像距離從200萬公里提高到上千萬公里，成像分辨率也有大幅提升。

推動中國成為世界小行星研究高地

研制“中國復(fù)眼”的作用首先在于防御小行星，獲取行星的軌道、大小以及被撞之后的軌道微變化，來保證小行星的防御任務(wù)，“撞得上、推得動、評得出”。對于深空探測，可以獲取如天問二號探測目標(biāo)的軌道形貌與地質(zhì)結(jié)構(gòu)，以保障小行星探測任務(wù)順利開展。歐洲的羅塞塔項目就是由于當(dāng)時對小行星形貌估計不足，飛船降落到小行星之后被巖石卡死，最后任務(wù) 沒有完成。

“中國復(fù)眼”可以支撐我國航天領(lǐng)域重大工程與國家的重大需求，可以獲取小行星地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性，揭示星子生長機制等行星形成的關(guān)鍵問題；保障小行星采樣、尋找生命物質(zhì)，支撐探索地球生命源自何處的未解之謎；還能實現(xiàn)小行星軌道長期溯源，以驗證恐龍滅絕與小行星解體的關(guān)聯(lián)性等理論假說，為研究世界前沿的科學(xué)問題提供測量基礎(chǔ)。

此外，它還可以推動雷達技術(shù)的跨越式發(fā)展。傳統(tǒng)雷達都是用單一大孔徑雷達進行觀測，關(guān)于雷達的發(fā)展一直有一個目標(biāo)即用多部小孔徑雷達以合成大孔徑雷達，這是雷達人不懈追求的夢想，但是至今尚未完全實現(xiàn)。而“中國復(fù)眼”將首先突破地基的分布式孔徑雷達技術(shù)，進而帶動機載、彈載、星載分布孔徑雷達的發(fā)展，并帶來雷達技術(shù)突破性變革與跨越式發(fā)展。

目前“中國復(fù)眼”一期處于驗證階段，已經(jīng)搭建了4部16米孔徑雷達，可以對40萬公里外月球進行三維成像。二期現(xiàn)在已經(jīng)啟動，將構(gòu)建25臺30米孔徑雷達，對上千萬公里之外的近地小行星進行觀測，達到國際領(lǐng)先的水平。后續(xù)我們還想建設(shè)“中國復(fù)眼”三期，需要上百部30米的孔徑雷達，對上億公里之外的小行星帶進行觀測，以長期保持國際領(lǐng)先。

“中國復(fù)眼”一期已經(jīng)在重慶的明月山頂建設(shè)一個4部16米孔徑的天線，在國內(nèi)地基雷達首次實現(xiàn)月球的三維成像，為“中國復(fù)眼”二期積累基礎(chǔ)并釋放風(fēng)險。二期在重慶云陽縣中洲島 的25臺30米雷達已開工啟動，正在與國內(nèi)優(yōu)勢單位開展工程的方案設(shè)計，預(yù)計2025年前后進行觀測。

總體而言，我們的目標(biāo)是要建設(shè)一個大規(guī)模分布孔徑深空探測雷達，擁有25臺30米孔徑陣列，實現(xiàn)雷達性能的跨越式發(fā)展以保障國家重大需求，包括小行星近地防御和深空探測，并支撐世界前沿科技研究，包括行星形成、生命起源和物種滅絕等，推動我國成為世界小行星研究高地和前沿科學(xué)研究中心。（根據(jù)第十六屆中國電子信息年會論壇開幕式上報告整理）