获得 2018 年度国家最高科学技术奖的刘永坦院士和钱七虎院士，在国防科技方面有哪些成就？
2018年的国家最高科学技术奖，星光熠熠，有两位名字尤其闪耀——刘永坦院士与钱七虎院士。他们以深厚的学识、不懈的追求，在我国国防科技领域书写了浓墨重彩的篇章，其成就之高，影响之远，足以载入史册。今天，让我们一同走进这两位巨匠的世界，探寻他们在国防科技道路上的卓越贡献。
刘永坦：雷达侦察的“天眼”，开启中国电波的新纪元
刘永坦院士，一个响亮的名字，与“雷达”这个词紧密相连。他的一生，是为祖国天空织就一张强大“天眼”的奋斗史，更是中国雷达技术从追赶到引领的生动写照。
他的核心贡献，集中在“ 杂波抑制 ”这一雷达技术的核心难题上。 试想一下，雷达就像我们的眼睛，在茫茫的电磁波海洋中搜寻目标。然而，地面、海面、雨雪等产生的杂波，就像干扰视线中的灰尘和雾霾，极易掩盖真实的军事目标。如果不能有效抑制杂波，雷达的探测能力就会大打折扣，甚至形同虚设。
刘永坦院士在这一领域的研究，堪称开创性。他带领团队，创造性地提出了“ 动目标显示（MTI） ”技术的新体制，并将其发扬光大。 简单来说，MTI技术就像给雷达装上了一副“智能眼镜”，能够分辨出“静止不动”的干扰和“运动中的目标”。但这种技术的实现极其复杂，需要解决一系列世界级难题，比如如何精确地识别和消除不同类型的杂波，如何在杂波背景下仍能准确捕捉微弱的目标回波。
他最突出的成就是，将“ 自适应杂波抑制 ”技术理论化、工程化。 这是什么概念呢？以往的雷达，很多时候只能“一刀切”地处理杂波，效果有限。而刘永坦院士提出的自适应技术，则能根据当时杂波的实时特性，动态地调整抑制策略，做到“因地制宜，对症下药”。这种技术，就好比一个经验丰富的侦察兵，能够根据战场环境的变化，灵活调整自己的观察和判断方式。
具体体现在以下几个方面：
理论突破： 他提出的杂波模型、杂波抑制原理等，为新一代雷达的设计提供了坚实的理论基础。这些理论成果，填补了我国在相关领域的空白，并达到了世界先进水平。
技术创新： 他带领团队研制出多项具有自主知识产权的关键技术，如新型信号处理算法、高性能硬件实现等。这些技术成果，极大地提升了我国雷达的探测精度、抗干扰能力和信息处理效率。
工程实现： 他的研究成果并非只是停留在实验室，而是成功地应用到我国多型先进雷达装备中，并发挥了至关重要的作用。这些装备在国家的国防建设中，发挥了不可替代的作用，大大提升了我国的预警和作战能力。
体系化发展： 刘永坦院士不仅关注单项技术的突破，更注重雷达技术体系的构建。他提出的“体系化发展”理念，强调雷达与其他侦察、预警、指挥系统的协同，构建起一体化的信息获取和作战网络。
刘永坦院士的贡献，不仅仅是让中国的雷达“看得更远、更清”，更是让中国的雷达技术拥有了“智能”和“自主”的灵魂。他的研究成果，直接关系到国家空防安全，为我国构建起了一道坚实的电波长城，赢得了“中国雷达之父”的美誉。
钱七虎：国防工程的“定海神针”，铸就坚不可摧的地下长城
钱七虎院士，另一个名字，代表着坚固、安全，代表着我国地下防护工程的脊梁。他的一生，奉献给了如何在严酷的战争环境下，为国家和人民构建起坚固可靠的地下堡垒，他的研究成果，是国防工程领域的一座座丰碑。
他的核心贡献，在于“ 地下防护工程 ”的设计、计算与防护理论。 如今，战争的形态日益复杂，导弹、航空炸弹的威力越来越大，传统的地面建筑难以承受。如何在地下建造能够抵御核打击、常规打击，同时又能满足作战指挥、人员生存等需求的防护工程，成为了各国关注的焦点。
钱七虎院士，正是这一领域的先行者和奠基人。他深入研究防护工程的动力学问题，也就是当外界攻击（如爆炸冲击波、地震波）作用在防护结构上时，结构会如何响应，如何变形，最终是否会失效。
他的突出成就，集中在以下几个方面：
冲击动力学理论的开拓： 他是国内最早系统研究防护工程冲击动力学的学者之一。他通过大量的理论计算、数值模拟和试验研究，揭示了冲击波在地下结构中的传播规律和作用机制。 比如，他提出了“土体固结动力学”理论，解释了爆炸冲击波如何影响地下土体的性质，以及这种变化如何反过来影响结构的抗冲击能力。
先进的防护结构设计方法： 基于对冲击动力学的深刻理解，钱七虎院士发展了一系列先进的防护结构设计方法。他不仅关注结构的整体抗力，更注重细节的优化，例如，他提出的“ 等效抗力 ”概念，能够更科学地评估防护结构的整体防护能力， 避免过度设计或设计不足。他还研究了不同形状、不同材料的防护结构的抗冲击性能，为工程设计提供了宝贵的指导。
地下核防护与防护工程的创新： 在核防护领域，钱七虎院士的研究尤为重要。他深入研究了核爆炸产生的冲击波、热辐射、核辐射对地下结构的影响，并提出了有效的防护措施和设计原则。例如，他设计了能够抵御地下核爆炸冲击波的地下指挥所，以及能够屏蔽核辐射的防护舱。
地下工程的稳定性与可靠性研究： 除了抵御外力攻击，地下工程本身的稳定性也是关键。钱七虎院士还对地下工程的渗流、变形、长期稳定性等进行了深入研究，确保了工程在长期使用中的可靠性。他提出的“ 全周期可靠性 ” 理念，贯穿了从设计、施工到运营维护的整个过程。
工程实践与重大项目贡献： 钱七虎院士的理论研究成果，被广泛应用于国家多项重大国防工程的建设中。他直接参与或指导了许多具有里程碑意义的地下防护工程的设计与建造，这些工程的成功，为我国的国防安全提供了坚实的保障。 他的研究，使得我国在地下防护工程领域，从“学习模仿”走向了“自主创新”，甚至在某些方面达到了世界领先水平。
钱七虎院士，用他的智慧和汗水，为我们筑起了一道道看不见的“地下长城”。他的贡献，不仅体现在宏观的工程设计上，更体现在对地下工程力学规律的深刻洞察和创新性应用。他是一位真正的“工程的灵魂”，让冰冷的钢铁和混凝土，承载起守护国家安全的重任。
总结：
刘永坦院士与钱七虎院士，这两位杰出的科学家，凭借他们在各自领域的深耕细作，为我国国防科技的发展注入了强大的动力。刘永坦院士用电波“洞察秋毫”，钱七虎院士用工程“固若金汤”。他们的成就，不仅是个人荣誉的顶点，更是国家科技实力的象征。他们用毕生的心血，为我们构筑了更安全的未来，他们的名字，将永远铭刻在共和国的科技功勋簿上。
网友意见
作为半个雷达搬砖狗，我来从知识分子这篇文章谈谈刘永坦院士的工作吧。
刘院士的获奖成果是“海探测新体制雷达理论体系”的奠基人。说实话，看到“新体制雷达理论体系”我是懵的.....“新体制雷达”这个范围实在是很大，而且到现在我也没搞懂什么算“旧体制雷达”。
所以这个“新体制雷达”实在是没法分析......也没办法给大家介绍。那介绍一下我觉得比较明确的工作：
一项是”逆合成孔径实验雷达”及其运动补偿算法。
另一项是“我国唯一具备全天时、全天候、超视距、海空兼容对海探测能力的雷达装备”。
先介绍后一个，大部分波段合适的雷达都具备全天时、全天候，但是“超视距”是一个比较麻烦的事儿。
为了尽量简单点，我就不写公式，只介绍了，这两项都大概是本科到研究生阶段的知识。
超视距雷达（Over-the-horizon Radar）
我们都知道，电磁波在自由空间的传输是呈直线状的，而地球本身是一个球体，因此低于视线的目标直线传播的电磁波无法照射，这是视野盲区。
比如，装在10米（33英尺）桅杆顶部的雷达，考虑进大气折射效应，可以达到13千米（8.1英里）的地平线处。如果目标在地球表面之上，探测距离则会相应增加，所以相同的雷达，可以探测到一个在26 km（16 mi）远，10米（33英尺）高的目标。一般来说，建立直视距离超过几百公里的雷达系统不切实际。
但是，实际上我们可以依靠多种电磁波传输现象来完成超视距探测。比如天波(Skywave, 通常为1.6-30MHz)和地波(低于1.6MHz)。
地球电离层对高频(3-45MHz)的短波有反射作用，因此可以利用反射波探测远方物体，如下图：
不过，天波传输的问题是电离层会随四季和昼夜变化，影响电波的反射，比如白天电离层吸收强，晚上电离层反射强。那么如何在不同时间找到合适的补偿时机，是很重要的。
会沿地面传输的电磁波叫做地波。
沿地面传播距离增加时，地波信号会急速衰减。但是海水带有高传导性，可支持地波传到100公里或以上。这种地波雷达用于监视，操作范围通常在4到20MHz之间。较低的频率获得更好的传播效果，但是从小物体反射回来的也少，所以根据被探测目标的类型，来决定最适频率。
当然理论是一回事，实现又是另外一回事，理论比较简单，但是工程实践中会考虑很多奇怪的因素，能做出国内唯一一个对海探测预警雷达非常不容易。
逆合成孔径雷达(ISAR）及其运动补偿算法
ISAR是合成孔径雷达(SAR)的一种，不同于用以探测运动物体的的脉冲-多普勒雷达，SAR主要用于遥感成像，对空，对地都可以。
为了介绍ISAR，我们要从SAR开始。
SAR通常以飞行器为载体，存在星载，机载等形式。
SAR是一种高分辨率的有源雷达系统，它利用飞行器为载体，可以实现二维或三维的区域成像。它利用脉冲压缩技术提高距离向分辨率，利用合成孔径技术提高方位向分辨率。距离向和方位向信息可以在上图中找到。
- 脉冲压缩：我在其他答案里也有提到，这是今年诺贝尔奖啁啾脉冲放大的的原理之一。通常，在雷达中，距离向分辨率与脉冲宽度成反比（即脉冲宽度越窄，分辨率越高），但是窄脉冲的信噪比低，发射端处理复杂，而宽脉冲的信噪比高。于是处理方式就是脉冲压缩：
发射调制过的宽脉冲，在接收端经过压缩处理使得接收脉冲等效窄脉冲，通常用来压缩的信号是线性调频脉冲压缩（LFM)，就是啁啾信号。
- 合成孔径：很容易理解，收到的临近两点的回波信号能不能区分(方位向分辨率)与天线孔径有关。通常，提高方位向分辨率必须增大天线尺寸（也就是天线孔径），但是这会超过可承受的范围(好几公里的天线长度)。于是，可以考虑通过雷达与目标的相对运动来形成虚拟的天线孔径。比如下图：
飞机在运动过程中一直在向一个区域发射信号，并接受回波，这样经过一系列处理之后，一个小天线通过“运动”方式就合成一个等效“大天线”，这样可以得到较高的方位向分辨率，最终通过多普勒锐化（DBS）等等很多种算法来合成遥感图像。
以上是SAR的原理，SAR的运动物体是雷达本身。
那么反过来，当雷达不动，目标移动的时候，同样是一种相对运动，这种运动也可以用以合成孔径，这叫做ISAR，逆合成孔径雷达。
运动补偿：在SAR成像中，飞行器乖乖按预定轨迹飞行是最好的，合成孔径算法可以直接工作。但是，天气，气流可不一定如愿。因此，存在由于飞行器飞行姿态变化引起的运动误差。这时候就需要通过利用GPS/INS对飞机飞行位置检测，换算为天线位置中心的误差修正函数，再计算为回波延迟和回波相位，通过内插等方式对回波直接修正。这种修正称为运动补偿。
运动补偿在SAR中比较简单，因为运动物体（飞机）是可控的，我们知道具体参数。而当雷达本身不动，目标在动时，就很麻烦了。因为目标一般都是非合作的，他们不可能把自己的运动路线给雷达，让雷达自己补偿。
所以运动补偿问题在ISAR成像中特别突出，这也是影响ISAR性能的关键因素之一。
（小声说，ISAR目前普遍性能不好，大部分是因为这个原因。
这就是刘院士公布出来的两项工作，论证并实现了两种不同的雷达类型，在一穷二白的当时，确实为国内雷达领域做了开创性的贡献，是国内雷达先驱~
致敬。
完。
嗯，作为一名答主，我想说大家被带到坑里去了。
ISAR？naive。
明明是时间不均衡扰动探测，叫雷达那是掩人耳目，叫做Tidar更加合适。
这玩意很费能量，通过制造时间空洞产生差异，并以此为基底，探测特定能量物质。
用超级计算机，将特定能量等级的物质时间特征表放在虚拟数字空间中，当能量物质在基底上留下扰动后，即可快速的判断该能量物质的位置和运动。
这一技术可实现地球任何地方的高能量体的实时探测，并具备一定的时间相对穿越作用，对地球特定区域的时间分布有一定的影响，并且由于分辨率和基底感知系统的能量大小有关，受限于能量的供应，实际应用仍然需要概略到具体的场景选择。
只能透露这么多了。
2020年的雨果奖能给我了吗？谢谢！
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