穿墙探人雷达的核心技术是UWB(UltraWideBand,又名超宽带)技术,UWB技术的历史可以追溯到无线电发明的时代,从赫兹发现放电的电磁辐射时,人们就注意到这种脉冲可发射的特性。UWB技术由于其在无线电通信、雷达、精确定位、成像等领域潜在的应用前景而日益受到人们的关注。“超宽带”信号,顾名思义就是指带宽很宽的信号。如果一个信号在处的绝对带宽大于500MHz或者相对带宽大于20%,则这个信号就是超宽带信号。与常规无线技术相比,超宽带技术具有抗衰落、抗干扰、容量大、速率高、功率低等突出优点。由于典型的超宽带系统是一种无载波通信技术,即它不采用载波,而是利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄脉冲传输数据或者利用非正弦窄脉冲获取信息,因此超宽带技术也被很多学者及专家认为是无线领域具有革命性影响的技术。
“生命探测技术”在应急救援、反恐、军事等领域有广泛的应用前景。雷达式生命探测技术因其具有非接触、穿透力强、能精确定位探测的特点,使其成为目前最具活力和潜力的生命探测技术之一。在反恐任务中,多种警用电子设备被用于拓展特警的感官能力。目前常用的方法有:通过侦听设备拓展特警的听觉范围、通过智能传感探测系统拓展安检排爆人员的感知范围等手段。穿墙探人技术近十余年来发展迅猛,许多国家政府都大力支持该技术的研究,而且许多公司研究机构也对这项技术投入了大量的人力资金进行开发。在特警解救人质的行动中,穿墙探人雷达往往能够做到提前预判,保证任务的顺利完成。

“生命探测技术”是用来探测人类生命体、并确定其状态的技术,一般要求能够穿透遮挡物,能够探测人类生命特征;该技术在应急救援、反恐、军事等领域有广泛的应用前景。目前国际上“生命探测技术”按探测原理主要可分为:音频探测、视频探测、雷达式探测等。音频探测:主要是通过传感器获取存活者的呼救声波或废墟中的震动(如存活者的挣扎、敲击等)信号,来达到探测生命的目的。其局限性在于易受环境和噪音的干扰,特别是当幸存者无力呼救和挣扎时,该类探测仪将可能失效。视频探测:主要是利用可见光或非可见光(如红外光),通过CCD传感器获取影像再传送到显示终端;使用中需要将光学探头及线缆穿过孔隙来获取探测区域的视频信号。上述两类探测技术相对成熟,在使用中也存在一定的局限性,为此人们追求更先进、更有效的探测方法,从而催生了雷达式生命探测技术。雷达式探测:主要是由雷达天线定向发射可穿透非金属遮挡物(废墟、砖混结构墙体等等)的电磁波,该电磁波遇到人体后,有关表征人体生命活动的呼吸甚至心跳等微动被调制到反射的电磁波上,并被接收器接收;对接收器接收的回波,经过先进的信号处理,提取出生命信息,达到探测生命目的。该类探测仪不需要与物体接触,也不需要打凿孔洞、裂隙,可在被各种非金属物质隔离覆盖的情况下探测到生命体。与基于红外、光学及超声的探测技术相比,雷达式生命探测技术因其具有非接触、穿透力强、能精确定位探测的特点,使其成为目前最具活力和潜力的生命探测技术。

目前,雷达式生命探测技术研究主要集中在美、以、英、中、俄、德等国家。起步约在80年代中后期;当时,美国以战场伤员生命探测为应用背景进行了大量的研究,随后逐步扩展到伤员搜寻、反恐、医学诊断和监护等应用领域。前期研究主要以线性连续波(LCW)雷达作为平台,但由于其缺少目标距离信息,使其应用面受限。随着技术的发展,特别是功率脉冲器件的突破,国际上近期的研究主要以超宽谱(UWB)雷达作为平台,其强的穿透能力和高的距离分辨率,使这种技术更适合于应急搜救。由于该技术具有特殊的应用前景,主要表现在:可快速寻找埋藏在废墟、坑道、雪地里的伤员;可用于战场对隐蔽人员的侦察;可对炸伤、烧伤等不宜采用接触检测方式的伤员进行监护;在国家安全方面可用于对恐怖分子、 罪犯进行隔墙监测。而这些领域大多都关乎国家安全,所以其中一些关键技术受到各国的严格保密。
为了打破国外的技术壁垒,同时也为了满足国家和国防的应用需求,从1998年起,在国家自然科学基金、国防基金等项目资助下,中国有关研究小组对这一课题率先开展系统研究。2004年,研制出中国首台线性连续波(LCW )“雷达式生命探测仪”, 该仪器在自由空间的探测距离达50米,可穿透2.3米厚度的砖墙探测到人的呼吸。通过了军队科技成果鉴定,专家组认为该项成果整体研究水平居国内领先、国际先进,填补了我国一项空白,中央电视台新闻联播等栏目进行了报道。2005年研制出我国首台警用“隔墙探人雷达”,通过了公安部科技成果鉴定;2006年研制成功用于搜救的超宽谱(UWB) “生命探测雷达”,通过了国家消防装备质量监督检验中心的检测。该仪器穿透废墟深度可达9米,可探测静止人员的呼吸,并能给出目标距离信息。有助于提高我国应急救援能力,为国家安全提供有效的技术支撑。 作为中国应急救援队使用的搜救设备,参加了2006亚太地区地震搜救演练,使中国成为继美国之后,具有自主知识产权、可自主研制该类生命探测仪的国家之一。该仪器在2008汶川大地震伤员搜寻中,为成功营救曲山小学5位幸存者发挥了举足轻重的作用,初步显示良好的救援效果。上述研究成果,打破了中国“生命探测” 装备长期依赖进口,完全受制于人的局面,使国外同类仪器在国内售价由每台人民币300-500万降到100万元以内。
