怎么知道當地有沒有地面波(怎么查看電視是否支持地面波)

怎么知道當地有沒有地面波(怎么查看電視是否支持地面波)

前沿拓展：

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文/航小北的日常科普

最近，蘇伊士運河被堵的事件簡直是讓全世界都牽掛，然后趁著地面上熱火朝天地挖船，遠在太空中的各國衛星也湊了一把熱鬧，紛紛跑道蘇伊士河上空拍照留念。但是眾多的照片中，來自中國的這張照片卻讓人覺得奇怪：為什么這張照片的顏色會這么詭異？而且似乎分辨率也不高，難道是中國的衛星技術不行嗎？你還別說，世界上真有人拿著這幾張照片對比說中國的技術水平不行，可讓他們“興高采烈”了一把。

↑各個國家的衛星從太空中拍攝的照片↑

但是實際上呢，中國這張照片的背后是一種叫做合成孔徑雷達的技術，跟其他國家拍攝的光學成像的照片就完全是兩回事。并且無論是在軍事還是民用領域，合成孔徑雷達技術都有著他不可替代的、甚至于遠遠超過光學成像的作用。

光學成像的毛病

間諜衛星我們都知道，就是只要發射上天就可以地圖全開的那種東西（玩過紅色警戒的都懂這是什么意思），而之所以間諜衛星可以做到這一點，就是因為它會背著一套碩大的光學成像系統，拍攝目標地點的影像信息，然后傳輸到地面上，供情報人員分析。

↑KH8間諜衛星的成像系統↑

?目前最先進的間諜衛星拍攝地面的分辨率已經高達0.05m，號稱連汽車的車牌也可以拍到。事實上，不僅僅是拍攝高分辨率的照片，現在的衛星技術已經可以做到拍攝高分辨率視頻，甚至于對地面的某一個目標“跟蹤拍攝”。

↑吉林一號衛星對飛行中的戰斗機進行跟蹤↑

但是，這些基于光學成像的地面觀測系統，雖然有很高的分辨率，但是卻有一個非常致命的問題：一旦遇上雨天、霧天、霧霾天、沙塵暴天，就什么都看不見了。另外，到了晚上，只要物體自身不發光，周圍也沒有足夠的光源，那么從太空中就無法觀察到地面某些物體的情況了。

所以，光學成像雖然好，但是有很大的局限性。

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無懼風雨和黑暗的雷達成像衛星

先說說，為什么光學成像衛星會有上面提到的那些問題。

我們知道，光學衛星能夠拍到地面上的物體，是因為物體會反射太陽之類的光源所發射的光線，然后衛星上的光學成像設備可以接收到這些反射光，從而判斷這些目標物體是什么。而之所以云層、霧霾、沙塵暴這些東西可以擋住光學衛星的視線，是因為物體反射的可見光在云霧間穿行的時候會被這些物質一點點散射掉，衛星收不到，當然就被遮住了視野。此外，由于這些成像設備都是被動接受外界的光線，所以環境光源一旦消失，這些設備就兩眼一抹黑了。就好像你黑燈瞎火地拿著相機到處拍攝，什么都拍不到。但是反過來說，如果你自己帶著手電筒，依靠手電筒發射光、照相機接受物體反射回來的光線，自然就可以看清楚周圍的事物了。

所以，為了克服光學成像衛星的缺點，我們需要找到一種頻率可以穿透云層、霧霾、沙塵暴的電磁波，而無線電波中的L、C、X波段的電磁波，就完全能夠滿足這種要求，通過這些頻率范圍內的無線電波，我們就可以做到“無懼風雨”。另外，衛星還需要從被動接受信號，改成“發射電磁波、接收反射波”的觀察形式，這樣一來，就可以“無懼黑暗”。

↑不同波段電磁波的用途↑

而這些組合到一塊就是雷達成像衛星——用雷達來“拍照”的衛星。而文章開頭中國拍攝下的那張衛星照片，就是利用了雷達成像。所以不要看中國的這張衛星照片好像觀感上比不上光學成像，但是這種衛星不僅可以24小時工作，不用擔心日落西山或者敵人實施燈火管制，而且可以穿透云層，不用擔心天氣情況，甚至于還可以穿透地面，直接觀察到敵人的地下設施，所以他的功能，往往是那些光學成像衛星絕對替代不了的，那些僅僅憑借“分辨率不高”就嘲笑中國衛星的人，可以休矣。

雷達成像的“缺點”

當然了，說雷達成像都是優點，那肯定不夠實事求是。

雷達我們都知道，在各種戰爭電影里面我們都曾經看到過如下的裝置，顯示屏上會有一個圓形的圖形，上面不停有一道線掃來掃去，一旦有飛機朝雷達飛來，就會在在圓形的某個位置形成一個亮點，通過這個亮點的方向和位置，我們就可以判斷飛機的方位。

↑我們所熟悉的雷達↑

這種雷達的工作原理大家很好理解，無非是利用了電磁波運動的時間差來判斷物體與發射源之間的距離。但是這么一架龐大的飛機在雷達上只是一個小點而已，又怎么可能給物體拍照、顯示物體的細節呢？

所以這是雷達成像的第一個問題：分辨率太低。

而雷達成像的另一個問題在文章一開始的照片中也反應出來了：雷達成像的照片顏色非常詭異，完全讓人摸不著頭腦，而且不僅僅是這張，幾乎所有的衛星遙感圖像都仿佛是陰間配色一樣，詭異得很。

↑陰間配色的衛星遙感照片↑

其實，那張照片不是顏色詭異，而是本來就沒有顏色。因為“顏色”是可見光頻率范圍內的電磁波才具有的獨特性質，雷達發射的無線電波可沒有這樣的性質，所以照片中的藍色是后期加上的，只要你愿意，圖片中的物體可以是任何顏色。但是我們又知道，顏色是輔助我們判斷物體性質的很重要的一個手段，但是雷達成像偏偏又不能反應物體的顏色，所以這是雷達成像的第二個問題。

未完待續

雖然我們在最后一節似乎歷數了雷達成像衛星的缺點，但是實際上這些缺點都已經通過工程師的努力而得到了解決，甚至于搖身一變變成雷達成像的優點，這些內容我們下一集會接著講：合成孔徑雷達“與過去的自己合作”，實現了分辨率的提高，還有就是極化技術是如何讓雷達看到無線電波的獨特“顏色”，明天我們繼續說。

拓展知識：