2019年，沙漠蝗肆虐，超2000万人陷入粮食危机，直接经济损失超万亿，对我国造成严重威胁。2019年末，草地贪夜蛾入侵我国，全国26个省份，1518个县区，1500多万亩地见虫。一时间，昆虫迁飞问题得到社会各界的广泛关注。为了应对迁飞虫害问题，习近平总书记多次做出重要指示，要求坚决打赢“虫口夺粮”攻坚战。昆虫迁飞存在监测难的问题，其核心需求有三个，即虫害种类、迁飞体量、迁飞落点。传统方法使用诱虫灯预警，测量误差大、范围小，且需人工清点，成本高。迁飞虫害防治面临着严重的监测短板，而雷达技术全天时、高时效的特征，使其在昆虫即时监测中具有广阔的应用前景。为此，北京理工大学信息与电子学院的同学们萌生了构建一套基于雷达的全天时昆虫迁飞数字化监测预警方案的想法。在胡程教授等老师的支持下，同学们当即组建“虫口夺粮”团队，勇担使命，深耕学术，面对雷达监测昆虫这一难题，用实际行动给出了答案。针对昆虫目标回波弱、检测难的问题，团队提出了将目标运动分析与快速长时间积累结合的创新方法，实现了高空迁飞昆虫个体目标的检测，并在对目标数量进一步分析后最终实现了群体通量统计。针对传统方法中信息维度低导致昆虫头部朝向提取精度低的问题，研发团队提出了基于全极化差分相位和特征矢量联合的朝向提取方法，实现了统一的大/小昆虫头部朝向提取。通过对昆虫群体地头部朝向进行统计，进一步实现了虫群迁徙方向的预测。针对昆虫生物参数提取精度低，种类识别难的问题，团队优化了昆虫振翅频率、体长、体重的提取算法，并将这些一维特征与昆虫回波的时频二维特征进行张量拼接，输入神经网络，最终实现了昆虫种类辨识。2019年，“虫口夺粮”团队研制的首台高分辨全极化昆虫雷达问世。与国内外同类型产品相比，昆虫雷达在多个参数测量上取得重大突破。其中，实现了对昆虫体长测量的从零突破。与国内外同类型产品相比，距离分辨率提升了两个数量级。在应用雷达实现昆虫迁飞监测的科研方向上取得突破性成果后，“虫口夺粮”团队的脚步并没有停止。2022年4月25日，习近平总书记到中国人民大学考察调研，勉励广大青年“用脚步丈量祖国大地，用眼睛发现中国精神，用耳朵倾听人民呼声，用内心感应时代脉搏”。团队多次组建“昆虫雷达助力乡村振兴”实践团认真践行习近平总书记要求，积极响应首都高校师生服务“乡村振兴”行动计划，将社会实践、科技创新与国家需求紧密结合，把对祖国血浓于水、与人民同呼吸共命运的情感贯穿学业全过程、体现在实践过程中。截止至2023年2月，“虫口夺粮”团队多次去往山东省东营市广饶县广北农场、云南省西双版纳傣族自治州勐仑镇、云南省普洱市澜沧拉祜族自治县勐滨村等地，开展“迁飞害虫雷达监测预警，虫口夺粮为农民保驾护航”系列实践活动，不辱使命奋斗在防治一线。四年来，团队成员走出学校，扎根农村，成功完成300余次迁飞预警，为准确发布害虫的预报预警、科学制定防控策略提供了第一手信息，在迁飞性害虫的预警控制、防灾减灾中起到了关键性作用。在社会实践的过程中，团队所架设的昆虫雷达监测成果受到国家农业部和全国农技推广中心的高度认可，昆虫雷达助力战“妖蛾”的应用事迹获得人民网、人民日报和中国日报的屡次报道。昆虫雷达工作画面作为 CCTV17农业频道整点报时视频亮相央视。团队在2021年获得首都大学生社会实践优秀团队称号。2023年2月10日，团队利用专业知识开展昆虫雷达实时监测害虫系列实验得到了中央电视台《朝闻天下》报导。
发布：校企合作与实习就业处暨创新创业学院 陈晓彤
审核：校企合作与实习就业处暨创新创业学院 姚圣梅
