無所遁形，新雷達技術可偵測躲在牆後的人

無線電偵測和定距（Radio Detection and Ranging, RADAR）技術，自從 1917 年由尼古拉‧特斯拉（Nikola Tesla）發展出基本原理後，便一直沿用至今，但美國國家標準暨技術研究局（National Institute of Standards and Technology，NIST）近期研發出新雷達技術，有能力偵測極音速飛彈、太空垃圾甚至牆後面的人。

雷達偵測是以一組發射機（Transmitter）與一到多組接收機（Receiver）組成，無線電訊號由發射機送出後，碰到目標物反射回來，再由接收機偵測反射訊號。從訊號反射回來的時間，可計算目標物與發射機之間的距離，並由反射時間變化，計算目標物的移動方向與速率。

時任 NIST 研究員的 Fabio da Silva，運用單畫素相機（Single-pixle Camera）技術原理，即智慧運算和壓縮感知（Compressed Sensing），將擷取到的低解析度畫面次要部分畫素移動分佈到主要部分，增加圖像辨識度。Silva 將這項概念修改成微波訊號，並使用多組發射機與一組接收機的配置，設計出這項「微波影像偵測、分析與測距」（micro-Wave Image Detection, Analysis and Ranging, m-Widar）系統，並發表在《自然通訊》（Nature Communication）科學期刊。

▲ m-Widar 測試影片，可看到即使放上木板，右方即時影像仍可偵測到木板後方的人。

m-Wider 系統射出的微波訊號可穿透大部分物體，如木頭、石頭或水泥等，因此位於發射器與接收器之間的目標物，無論中間是否有物品阻擋，都能被接收器收到，並顯示對應的即時影像。

「目前測試結果對日常環境的房屋、街道等都可順利偵測，但由於微波無法穿越金屬，對海水的穿透能力也不佳，因此實際運用還是以陸上及空中較有效。」Silva 指出，除了偵測障礙物後的目標，研發團隊更新後的演算法，可將 m-Widar 的影格率（Frame rate）提升到 700Hz，對偵測極小型太空垃圾（Space debris）甚至極音速飛彈，都有比傳統雷達更好的效率。

Da Silva 替 m-Widar 系統申請專利後，便離開 NIST 建立公司，專注精進 m-Widar 系統的準確性和實用性，這套系統未來將能幫助警察、消防員、軍人執勤時，提升環境感測並降低傷亡機率，且可協助 NASA 和太空軍偵測太空垃圾和極音速武器。