合成孔径雷达（SAR）

穿云破雾的“空中透视眼”：合成孔径雷达正在打开低空经济新蓝海

2025年12月17日，陕西阎良试飞基地的跑道边，中国航天科工集团二院23所的研发团队盯着屏幕上跳动的回波数据，当第一组连续动态的太赫兹SAR影像清晰出现在终端上时，人群中响起了压抑已久的欢呼——国内首款太赫兹视频合成孔径雷达（SAR）正式试飞成功，这不仅填补了我国高频段SAR研制的空白，更让这个长期藏在遥感科研领域的技术，站到了低空经济产业化的风口。

在多数人的认知里，对地观测还停留在光学卫星的范畴：晴朗天气下拍出来的高清卫星图，能清晰看到建筑轮廓、道路走向，但一旦遇上暴雨、大雾或者夜间，光学镜头就成了“瞎子”。而SAR从诞生起就解决了这个行业痛点——和光学遥感被动接收地表反射光不同，SAR是主动发射微波波束照射目标，再通过接收回波重构成像，本身就是“自带光源”的观测设备，自然不受昼夜变化影响。北京市测绘设计研究院2026年7月发布的科普文章就明确指出，微波本身可以穿透云层、雾气甚至微弱植被覆盖，这意味着哪怕是暴雨倾城的洪涝灾害现场，或者被山体雾霾笼罩的滑坡隐患点，SAR都能稳定获取观测数据。

为了实现高分辨率成像，SAR采用了独特的“合成孔径”原理：物理天线尺寸是有限的，要获得更高分辨率，就需要通过雷达与目标的相对运动，把不同时间接收到的回波信号进行相干处理，拼接出一个相当于物理天线长度数百数千倍的“虚拟天线孔径”，以此实现远超普通雷达的分辨率。科普中国的资料显示，凭借这一原理，SAR可以同时实现高分辨率、大幅宽的成像效果，既可安装在卫星等航天器上，也可以搭载在无人机、有人机等低空平台，适配从广域普查到精细探测的不同需求，这也是它能适配低空经济多场景应用的核心基础。

长期以来，SAR技术的价值在应急减灾领域已经得到充分验证，这也是公众对其“火眼金睛”称号的来源。2021年河南特大暴雨灾害中，正是SAR卫星第一时间穿透云层获取了整个受灾区域的淹没范围数据，为应急调度提供了核心支撑；而在更常态化的地质灾害防控中，基于SAR衍生的干涉合成孔径雷达（InSAR）技术，可以监测到毫米级的地表形变，提前数月捕捉到滑坡隐患点的位移信号，比传统人工巡查的效率提升数十倍。但仅仅是应急和测绘领域的应用，还不足以撑起SAR的产业化空间，真正让产业界兴奋的，是其在低空场景下越来越广泛的落地可能。

此次23所试飞成功的太赫兹视频SAR，正是SAR技术向高频段、动态化方向发展的标志性突破。在此之前，国内SAR已经完成了从L波段、C波段到Ka波段的技术布局，但太赫兹波段的波长更短，能够获得更高的分辨率，而“视频SAR”的创新，则解决了传统SAR只能获取静态影像的问题，可以对目标区域进行连续动态成像，相当于给观测区域装了一个“实时透视摄像头”。中国航天科工的披露信息显示，23所是国内最早布局高频段视频SAR的机构，率先完成了从Ka波段到太赫兹波段的技术突破，此次试飞获取的国内第一组太赫兹视频SAR影像，意味着这项技术已经从实验室走向了试飞验证阶段，距离实际应用只差最后一步。

太赫兹视频SAR的突破，打开了SAR在公共安全、国防、城市治理等多个低空领域的新想象空间。比如在城市安防领域，针对隐蔽在建筑内部或遮挡后的可疑目标，普通光学设备无法穿透遮挡，而太赫兹SAR可以穿透砖墙、伪装网、植被覆盖，获得目标的动态影像，帮助公共安全部门快速处置突发事件；在低空巡检领域，输电线路、油气管道往往穿行在云雾多发的山区，雨天雾天光学无人机无法起飞，搭载SAR的低空无人机可以全天候完成巡检，甚至可以识别出线路管道内部的早期腐蚀隐患，大大提升运维效率。北京市测绘设计研究院梳理的应用场景显示，除了灾害监测和形变探测，目前SAR已经在农业估产、海洋监测、城市安全等多个领域实现落地：农业领域可以通过SAR回波判断作物长势、识别旱涝灾情，不受天气影响稳定完成年度种植面积普查；海洋领域可以监测海浪、海冰、内波，甚至可以识别海上溢油、非法捕捞的小型船只，弥补光学观测的不足。

随着低空经济的快速发展，SAR正在成为低空飞行器标配的核心载荷之一，产业链的爆发拐点已经显现。根据国内低空产业的发展规划，到2030年我国低空经济规模将突破10万亿元，其中低空测绘、低空巡检、应急救援等领域对全天候观测的需求正在快速增长：传统光学载荷只能在好天气干活，而SAR可以实现“全天候随时飞”，对于有刚性作业需求的企业来说，这个特性直接意味着作业效率的倍数提升。比如在洪涝灾害频发的南方地区，每年汛期都需要对库区、堤防进行多次排查，过去雨季只能等天晴，现在搭载SAR的无人机可以随时起飞，第一时间发现管涌、滑坡等隐患，大大降低灾害风险。

当然，当前我国SAR产业发展仍然面临不少挑战：核心元器件的国产化率还有提升空间，太赫兹SAR的功耗、重量还需要进一步优化，才能适配小型无人机的搭载需求，面向民用市场的SAR数据处理算法和应用软件还不够成熟，成本仍然偏高，限制了大规模推广。但从行业发展的趋势来看，技术迭代的速度正在加快：从20年前国内第一颗SAR卫星发射，到今天太赫兹视频SAR试飞成功，技术分辨率从米级提升到亚米级甚至厘米级，重量从几百公斤降到几公斤，成本下降了一个数量级，已经从原来的少数国家级项目可用，逐步走向商业化应用阶段。

对于低空经济而言，SAR带来的不仅仅是一种新的载荷，更是一种全新的观测能力：它让低空飞行器摆脱了天气和光线的限制，真正实现了“全时段、全场景”作业，这会解锁很多过去根本不可能开展的业务。正如23所研发团队在试飞成功后所说，太赫兹视频SAR的成熟，将为国防和公共安全领域提供全新的观测手段，而随着技术的进一步产业化，未来我们会在越来越多的低空场景看到SAR的身影：从山区的输电巡检，到城市的安全监测，再到农业的长势估产，这双“穿云破雾的透视眼”，正在给低空经济打开一个全新的万亿市场。

站在2026年的节点回望，国内SAR技术走完了从跟跑到并跑、再到部分领域领跑的过程，而产业落地才刚刚开始。当这双“火眼金睛”插上低空经济的翅膀，它给对地观测领域带来的改变，才刚刚显现。