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国内情况
国内 SAS 技术的系统性研究,是在国家“863”计划的支持下开展起来的。1997 年,在原国家科委主任宋健院士的倡导下,SAS 正式列为国家“863”计划项目。在李启虎院士组织和带领下,一支充满活力、有创新精神的科研队伍迅速组成,开始了 SAS 理论和技术的研究工作。
经过多年坚持不懈,我国在 SAS 研究方面进步巨大。先后突破了一系列关键技术,研制出多型、多频段 SAS 成像系统,技术水平达到国际先进,部分技术国际领先水平。
我国在 SAS 技术研究方面起步晚,但发展非常快。中国科学院声学研究所于“九五”“十五”和“十一五”期间持续得到“863”计划支持。经历了原理和关键技术探索、海试样机和工程样机研制等阶段,在关键技术和多型系统研制方面,取得了一系列重大突破。2010 年底最新完成的 SAS 工程样机,是世界上首次研制完成同时具备高、低频同步实时成像能力的 SAS 系统,其各项性能指标达到国际领先水平,该系统在掩埋目标探测和识别方面表现出优越的性能。SAS 工作在高频段,可大幅提高成像分辨率,成为传统侧扫的升级换代产品。而在低频段,它可穿透成像,实现对掩埋物的探测识别,填补传统成像声呐在该方面的空白。
国外 SAS 研究一般从高频 SAS 起步,而我国 SAS 研究起步阶段选择低频 SAS 作为切入点。尽管低频 SAS 技术难度大、技术突破时间历程长,但是需求更迫切。
2012 年,中国科学院声学研究所高频型 SAS 和双频型 SAS 完成设计定型。此后,在 SAS 系统研究及产品化方面,取得长足进展,并在一系列国际合作、国内重大项目中得到应用,取得非常好的应用成果。2018 年,中国科学院声学研究所就三频合成孔径声呐设计方法建立了首个合成孔径声呐国内行业标准。
通过湖上、海上试验,取得了大量清晰水底和小目标图像的试验结果。许多高质量成像,远好于国外的试验结果。图 1 为一组湖底高频地貌精细成像。千岛湖为人工湖,被淹没前为农田,图中可见梯田、河道、废弃桥墩等。