中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
隨著軍事航天技術(shù)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(dá)(SAR)偵察衛(wèi)星一直是航天大國發(fā)展的重點(diǎn)。經(jīng)過這么多年發(fā)展，合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星已經(jīng)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(dá)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(jī)動或彈道導(dǎo)彈的動向，還能發(fā)現(xiàn)偽裝的武器和識別假目標(biāo)，以及“透視”地下數(shù)米的設(shè)施
合成孔徑雷達(dá)
合成孔徑雷達(dá)（SAR）是與實(shí)孔徑雷達(dá)（RAR）相對而言的， 實(shí)孔徑雷達(dá)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(dá) （SAR） 是把天線的運(yùn)動考慮進(jìn)去， 雷達(dá)所收到不同位置的回波不是同時的， 而是依靠雷達(dá)天線的運(yùn)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(dá)技術(shù)的雷達(dá)稱為合成孔徑雷達(dá)。
合成孔徑雷達(dá)原理圖
而衛(wèi)星在裝載了合成孔徑雷達(dá)后，能克服云霧雨雪和夜暗條件的限制對地面目標(biāo)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(xiàn)地下軍事設(shè)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(dá)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(dá)應(yīng)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(hù)計(jì)劃上投入了大量資金，但是即將結(jié)束其設(shè)計(jì)壽命或具有重大結(jié)構(gòu)損壞的橋梁數(shù)量可能超過可用于修復(fù)它們的資源。但基礎(chǔ)設(shè)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(xiàn)故障的結(jié)構(gòu)。
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(jìn)實(shí)驗(yàn)室的Pietro Milillo領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家開發(fā)出一種新技術(shù)，即合成孔徑雷達(dá)（SAR）測量，可用于分析衛(wèi)星數(shù)據(jù)，這種技術(shù)可以揭示可能表明橋梁正在惡化的微妙結(jié)構(gòu)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(shù)十人死亡。來自美國國家航空航天局，英國巴斯大學(xué)和意大利航天局的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用來自幾個不同衛(wèi)星和參考點(diǎn)的合成孔徑雷達(dá)（SAR）測量來繪制相對位移和橋梁的結(jié)構(gòu)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(yīng)用于星載合成孔徑雷達(dá)觀測的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)字標(biāo)識了關(guān)鍵的橋組件。數(shù)字4到8對應(yīng)于橋的V形橋墩（從西到東）。數(shù)字9到11對應(yīng)于橋上的三個獨(dú)立平衡系統(tǒng)。在帶注釋的版本中，黑色箭頭根據(jù)Cosmo-SkyMed衛(wèi)星星座的數(shù)據(jù)識別變化區(qū)域。
他們發(fā)現(xiàn)，橋梁坍塌碼頭旁邊的甲板早在2015年就出現(xiàn)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(jié)構(gòu)變化的顯著增加，隱藏的跡象表明至少部分橋梁可能在結(jié)構(gòu)上變得不健全。
“這是關(guān)于開發(fā)一種新技術(shù)，可以幫助表征橋梁和其他基礎(chǔ)設(shè)施的健康狀況，我們無法預(yù)測這種特殊的倒塌，因?yàn)楫?dāng)時可用的標(biāo)準(zhǔn)評估技術(shù)無法檢測到我們現(xiàn)在能看到的東西。但是，展望未來，這種技術(shù)與已經(jīng)使用的技術(shù)相結(jié)合，有可能帶來很多好處?！把芯咳藛T表明。
該技術(shù)僅限于具有一致的合成孔徑雷達(dá)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(jì)劃發(fā)射 NASA-ISRO合成孔徑雷達(dá)（NISAR），這將大大擴(kuò)展其覆蓋范圍。NISAR旨在使科學(xué)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(xué)家能夠在每周幾乎在世界任何地方調(diào)查像橋梁這樣的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
