在山東東營的黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，北京理工大學(xué)前沿技術(shù)研究院的科研團(tuán)隊(duì)正在使用一種特別的雷達(dá)系統(tǒng)。這種雷達(dá)被稱為相控陣昆蟲雷達(dá)，它只有3米高，但在監(jiān)測(cè)空中情況方面卻非常出色。它的白色雷達(dá)罩在周圍金黃色的小麥和深綠色的牧草的映襯下格外顯眼。

在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，昆蟲雷達(dá)基站的外形格外醒目

博士研究生王廉鈞向記者描述了這種雷達(dá)的特點(diǎn)，他說：“這臺(tái)雷達(dá)雖然個(gè)頭不大，但監(jiān)測(cè)能力非常強(qiáng)。它的旋轉(zhuǎn)速度適中，每隔一段時(shí)間就會(huì)完成一次對(duì)天空的‘巡天’。在這個(gè)過程中，雷達(dá)發(fā)射的電磁波會(huì)帶著空中的信息回來，然后被轉(zhuǎn)化為可視化的圖像。”

這種雷達(dá)不僅能夠監(jiān)測(cè)到空中的情況，還能將這些信息轉(zhuǎn)化為可視化的圖像，為科研人員提供便利。它的存在使得人們能夠更好地了解和利用空中資源，有助于推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

在數(shù)據(jù)方艙內(nèi)，王廉鈞向記者展示了一段折線圖，并解釋道：“從數(shù)據(jù)顯示，清晨4點(diǎn)到6點(diǎn)，空中飛蟲的雷達(dá)回波顯著增強(qiáng)，這表明這段時(shí)間內(nèi)飛蟲的數(shù)量和密度較大。”

在東營試驗(yàn)場(chǎng)站，北京理工大學(xué)博士研究生王廉鈞正在查看雷達(dá)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

那么，這臺(tái)雷達(dá)真的能夠清晰地捕捉到空中的飛蟲嗎？答案是肯定的。張曉高級(jí)工程師詳細(xì)解釋道：“即便是長度僅有幾毫米的飛蟲，在2公里范圍內(nèi)也能被我們的雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)到。如果兩只飛蟲之間的距離超過20厘米，我們的系統(tǒng)能夠?qū)⑺鼈兎謩e標(biāo)記出來。”

對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，遷飛性害蟲是一大威脅。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《一類農(nóng)作物病蟲害名錄（2023年）》中，列出了10種具有遷飛能力的害蟲，包括草地貪夜蛾、飛蝗、粘蟲等，它們對(duì)糧食安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。而這款雷達(dá)系統(tǒng)，就像擁有了“火眼金睛”，為防治這些害蟲提供了強(qiáng)大的支持。

李衛(wèi)東副教授指出：“由于昆蟲通常在夜間遷飛以躲避天敵，傳統(tǒng)的光學(xué)追蹤方法很難及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)蟲情的變化。而雷達(dá)系統(tǒng)具備全天候、全天時(shí)的探測(cè)能力，能夠有效地監(jiān)測(cè)昆蟲的遷飛行為。”

記者得知，盡管國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)了專門的昆蟲雷達(dá)，但之前的技術(shù)并未能解決觀測(cè)遷飛昆蟲時(shí)的清晰度問題。

在黃河三角洲設(shè)立的雷達(dá)基站，正為精確監(jiān)測(cè)遷飛性害蟲提供新的技術(shù)支持。李衛(wèi)東副教授指出，通過理論上的創(chuàng)新和實(shí)踐，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一套先進(jìn)的遷飛動(dòng)物雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于雷達(dá)探測(cè)技術(shù)、方法和體制的突破，能夠精確測(cè)量遷飛動(dòng)物個(gè)體的振翅頻率等生物學(xué)參數(shù)，以及三維空間軌跡等行為學(xué)參數(shù)，具備對(duì)遷飛動(dòng)物個(gè)體進(jìn)行分類識(shí)別和軌跡分析的能力。

這個(gè)項(xiàng)目得到了國家自然科學(xué)基金的資助，并由北京理工大學(xué)與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所等多家機(jī)構(gòu)共同研發(fā)，是一項(xiàng)國家重大科研儀器研制項(xiàng)目。2023年2月，該項(xiàng)目在東營試驗(yàn)場(chǎng)站成功通過了驗(yàn)收。研制出的高分辨率多維協(xié)同雷達(dá)測(cè)量儀，已經(jīng)投入使用，用于日常遷飛動(dòng)物的監(jiān)測(cè)工作。

正在調(diào)試的縮比高分辨全極化昆蟲雷達(dá)，隨后將運(yùn)至外地安裝。

在東營試驗(yàn)場(chǎng)站的倉庫內(nèi)，記者目睹了正在調(diào)試的縮比高分辨率全極化昆蟲雷達(dá)，它即將被運(yùn)往浙江。今年，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在浙江部署4部昆蟲雷達(dá)，以開展組網(wǎng)試點(diǎn)工作。未來，他們還計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)面向遷飛昆蟲監(jiān)測(cè)預(yù)警的大規(guī)模昆蟲雷達(dá)網(wǎng)綜合信息平臺(tái)系統(tǒng)。

李衛(wèi)東副教授補(bǔ)充說，得益于技術(shù)的積累，這種縮比雷達(dá)的成本較低，已經(jīng)在云南等地進(jìn)行了部署。在新一代昆蟲雷達(dá)的幫助下，監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾、黃脊竹蝗等重大遷飛害蟲的入侵工作已經(jīng)取得了顯著成效，并獲得了用戶的廣泛好評(píng)。