航天技术民用:看“天上的宝贝”如何"接地气"

<p>　　每投入1元钱，就能收获10元产出——这是在科学意义、科研价值和社会效益之外，中国航天带给公众最直观的回报。这是如何做到的呢?近日，记者实地探访中国航天科工集团公司第三研究院35所，看一看那些在天上大显神通的“宝贝”是如何“接地气”的。</p><p>　　成立于1986年的35所，主攻探测和制导，是集研究、设计、试验、生产为一体的科研机构，其产品在我国载人航天、探月工程中发挥了关键作用。30年来，在微波、毫米波、激光探测、光电制导、信号处理、自动控制、图像处理识别、地磁导航等多个领域积累的技术优势，也早在民用关键领域大显身手，只是，很多不为公众熟知。</p><p>　　<strong>深海潜行：为“能源血管”体检</strong></p><p>　　在35所，一个装置引起了记者的注意——它身长2米，就像被活动关节串联在一起的5个大线轴，通体泛着金属的光泽。“它叫‘海底管道漏磁内检测器’，主体材料用的是钛合金，是我国本土的海底管道‘体检师’。”35所所长周明说，石油天然气管道被称为“能源血管”，其安全不容小觑，尤其是海底油气管道，一旦发生事故，会造成巨额经济损失，也将对环境造成难以估量的破坏。“海底管道‘病’不起，必须定期检测。”</p><p>　　管道漏磁内检测技术是目前国内外公认最完善的管道检测手段，但由于国内技术水平跟不上，长期以来，我国的油气管道内检测，只能依赖“洋体检”。</p><p>　　每公里管道检测，大约需要6万元。“洋体检”不仅价格不菲，而且存在信息安全隐患——一方面，我国海底管道的健康状况掌握在“外人”手里;另一方面，通过检测，管道的地理信息、运行数据也有外泄的风险。</p><p>　　“电磁探测、数据收集和分析，是我们航天技术的长项。”周明说，从明确目标，到完成拥有自主知识产权的样机研制，仅仅用了两年半的时间，就在产品实现上取得了突破。</p><p>　　“它‘全身’都是传感器，利用油气压力在海底管道里穿行，只要‘跑’一趟，如果管道内外壁有腐蚀、有缺陷，就可以得到准确识别和精确定位，达到专家级的检测。除了技术复杂，如何在管道拐弯、变形处确保检测器不被卡住、不会解体，也是研制难点之一。”该项目负责人郑莉说。</p><p>　　2015年，本土“体检师”通过了两次海上油田的实际检验，其检测水准达到国际同类产品的最先进水平，并有望在今年内完成产业化，正式“上岗”。</p><p>　　<strong>无损扫描：给大地做“CT”</strong></p><p>　　大地也需要做“CT”?答案是肯定的。</p><p>　　城市地面被反复“开膛破肚”，是最受市民诟病的城市痼疾。其中既有市政管理水平的问题，也有历史遗留的“隐”情——很多老旧城区在建设之初，对地下管网这一隐蔽工程重视不够，预留不足，管理不善，甚至有些连基本数据都残缺不全，随着城市发展迅速，各种管线累加，地下已经混乱不堪——如果不“开膛破肚”，往往难以知晓地下实情。</p><p>　　35所研制的探地雷达，就是为消除这一城市痼疾而生。</p><p>　　记者看到，35所低频超宽带探地雷达，大小和外形与常见的手推车相仿，检测人员在地面上推过，就如同给地下做了一次“CT”，不用破坏地面，地下状况便一目了然，最大探测深度可达15米。</p><p>　　“因为采用了屏蔽天线设计，它的抗电磁干扰能力很强，特别适合复杂电磁环境中的城市地下空间勘探。还可以用于地质勘查、地球勘探、建筑结构检测、考古甚至反恐。”项目负责人张鹏说。</p><p>　　“雷达可以识别土壤成分，因此，这款雷达不仅可以‘看清’城市地下管线，还能分辨金属管线与非金属管线。”分析人员拿着探地雷达扫描的大地“CT”片，如掌上观纹，娓娓道来，记者却看得一头雾水。周明解释道：“雷达探测完成后，回波数据还需要专业分析。几十年钻研雷达的经验，让我们对后期数据处理得心应手。目前，我们还在研制车载阵列式探地雷达，它的效率会更高。”</p><p>　　<strong>快速安检：做全能“门卫”</strong></p><p>　　出入机场车站、重要部门，参加大型活动……安检，必不可少。但近身手检，有时会让被检者感到不自在;而长时间的等待，也不由得令人心生烦躁。35所研制的新型安检门，或许可以解决这些烦恼。</p><p>　　在35所的实验室，记者对这套名为“HiSC”的人体安检系统进行了实测。</p><p>　　和我们常见的机场安检方式不同，被检者不脱掉外套、不取出随身物品，也可以完成安检。被检者只需在安检门内站定，检测仪器快速沿周身一转，只需两三秒钟，被检者随身携带的物品及放置的位置，在经过软件处理后，就能清晰地显示在安检门旁小屏幕的人形模型上，既快速准确，又保护了个人隐私。</p><p>　　“HiSC系统采用的是毫米波三维快速扫描和高分辨成像技术，可实现人体的360度检测。即使在衣物下，就算不是金属物，那些传统检测设备无法检出的液体、陶瓷、塑料甚至现金、毒品等，也都可进行高清晰成像，分辨率可以达到毫米级。”该项目负责人胡麟介绍说，“而且，它的辐射量，还不及手机电磁波辐射的1%。”</p><p>　　其实，35所“接地气”的宝贝还远不止这些——利用智能图像分析技术研制的火灾专用探测器;利用光电搜索、高清晰成像、激光测距技术研制的海、空跟踪设备;应用于环境气象、大气污染监测的小型相干多普勒激光雷达;应用于船舶交通、海事监管的固态监控雷达……</p><p>　　在全国，有很多三院35所这样的航天院所，共同构筑起中国航天的坚实基业，而他们那些“天上的宝贝”也并非高不可攀，或许，就在我们身边，正发挥着作用。</p><br />