将士兵打造成“超级士兵”的持续努力,使得一些堪比超级英雄的技术增强成为了现实的国防领域追求,比如穿墙听声、自由飞行,或是拥有超人力量。现在,我们可以在此基础上添加X射线视觉了。
麻省理工学院林肯实验室的一组研究人员创造了一个雷达阵列,该阵列可以实时显示实心混凝土墙另一侧的情况,即使墙体厚达八英寸,距离达六十英尺。这绝非易事。超过99%的雷达信号在穿过墙壁时会丢失——反射信号再穿回时还会丢失99%。但通过利用信号放大器、巧妙的滤波技术和强大的数字处理能力,新的雷达系统能够以每秒10.8帧的速度生成实时的、穿过实心墙体移动的影像。
该阵列由两排雷达天线组成——顶排有八个发射器,底排有十三个接收器。发射器排配备了强大的信号放大器,以弥补穿过墙壁(两次)造成的信号损失。发射器以增强的S波段波束射向障碍物,此时系统遇到了第一个真正的挑战:墙体本身。
无论波束有多强,能穿透多少墙体,墙体本身总是最强的反射元素。为了绕过这个问题,系统采用了一种模拟晶体滤波器,可以用来从结果中删除墙体。这是因为,例如30英尺远的墙体,其返回信号的频率会与墙另一侧的人(可能在35或40英尺远)的信号频率不同。系统确定墙体的位置,并滤除这些信号,只留下对应于墙体之外距离的频率。
它还会滤除静止物体,因为系统是基于运动工作的——也就是说,它会比较每一帧与前一帧,并找出变化之处。因此,家具和其他障碍物不会出现在最终结果中,但人——即使是那些尽力保持不动的人——也会被检测到。
最终结果是一幅图像,提供了墙体另一侧区域的俯视图。该系统目前还比较粗糙。阵列长度约为8.5英尺(不可随身携带),即使经过接收端的所有算法处理,墙体另一侧的目标也仅以缓慢移动的红色斑点粗略地呈现在屏幕上。
但经过一些调整——团队希望改进用户界面,使图像更清晰,目标显示为十字或方块,而不是像天气图上移动的风暴系统一样——也许再进行一些缩小,那么安装在车辆上的版本将大大增强城市作战中的态势感知能力。林肯实验室团队在下面的视频中提供了关于其细节更详细的解释。