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[工程技术]我曾经在知乎听某乎友说美国有分辨率达到1mm的卫星，这个消息是真的么？ |
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听那人意思似乎是指可以用来数地面蚂蚁数量的侦查卫星？如果美国真拥有造出这种卫星的技术的话，那这种技术是否可以牛到被称之为天顶星技术呢？又有什么大用呢？ |
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说真的，现在的科技水平，确实已经到了不好好读书连基本合理的谣都造不出来地步了。 |
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是真的，我妈上次丢了根绣花针就是美国卫星帮我找到的。 |
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1mm？太可怕了，那我裸奔的时候，不是g8毛都被美国侦测到了？ |
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假的 动动脑子啊哥们 首先有个东西叫衍射极限，这是物理定律，你美国人难道可以不遵守物理定律？近地几百km轨道的2-3米镜子的衍射极限分辨率就是0.05-0.1米左右，1mm那得是3位数的口径数量级了，又不能合成孔径。从理论上讲，只有DARPA搞得薄膜展开镜才有可能达到如此大的口径，现在还不成熟，而且即便是MOIRE要搞百米级的口径也是纯粹一个设想。感兴趣的可以去了解一下： MOIRE |
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这玩意国内好几年前就有技术追踪，我们也有我们的原型镜 |
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其次分辨率越高，在像素相同的情况下你的视场越窄，只能用于详查，但真正重要的是普查。知道为啥祖国大西北那些风电是由美国的民间智库通过商业卫星发现的么？你去看看NRO的光学侦察卫星的视场就知道了。再说了，情报获得后还需要花费更多的时间进行判读，你特么1mm分辨率的图，你是嫌你的硬盘空间太大还是判读人员太多还是AI算力太强啊？ 还有一个，大气的波动会使得分辨率过高的成像模糊，这点玩天文摄影的朋友都懂，有一个叫视宁度的概念（seeing）可以去了解一下。有人可能说有主动自适应光学技术来解决这个问题，但是至少这玩意是要付出光透率代价的。在对地观测卫星这一块我不是非常了解这个技术的应用，只是谈谈理论的可能性。一般天文上是通过数万帧的同一亮帧进行stacking来减小大气层对成像质量的影响，这玩意也需要算力的，你不可能无限向上增加像素，这样又回到了第二个问题，不增加像素你视场一定窄。 要知道一个概念，军事装备甚至可以推广到所有的复杂系统，各个指标往往会相互冲突，你把一个项做到极致，往往要付出难以想象的代价，不但总投入太高，而且总效益也会严重下降，你也许不懂什么物理上的衍射极限，也不懂什么视场什么的，但如果对方某一项指标高你几个数量级的情况下，你大概就可以先打个问号了。。。 都在一个数学和物理体系之内，你很难搞出单一指标超数量级的情况，相信我，这是很好的谣言鉴别器。 |
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很遗憾，是真的 除此之外，美国还拥有位于华盛顿的全国总电线，还有能撞断它的空军一号。 以及遇到危险掏出来对方就直接跪地上的护照 而且还有全民免费的医疗，无论是手破皮还是全身癌细胞扩散，通通免费治疗，随处可见的救护车免费接你去遍布全美的12艘还是24艘还是48艘还是96艘大型方舱，这些医疗船是围绕美国全境航行的，24*7不间断收治病人，一定给你治疗到康复才下船，而且你没看错！ 一分钱不收！ 我为什么这么清楚？ 因为我在纽约生活！ |
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所以，我们也知道 日本小学生人均负重50公斤徒步400公里 德国的下水道每个角落都有油纸包，里面有备用零件、备用工具、备用工程师，一百年过去了，打开以后锃光瓦亮、栩栩如生。 醒醒吧，国内的同胞们真的应该反思一下了！ |
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上高中我们做生物实验，班里人太多，显微镜不够了，然后生物老师就直接让我们把切片拿去外面，然后打开，然后让我们在地图上看细胞。 |
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2019年12月4日，上海航天技术研究院发布消息，我国首个“双超”卫星技术验证平台“精致高分试验卫星”取得圆满成功。精致高分试验卫星于11月3日在太原卫星发射中心，搭载长征四号乙运载火箭成功发射入轨。 这里的“双超”指的是“超高指向精度、超高稳定性”。指向精度和稳定性这两项技术指标对于对地观测卫星来说是非常核心和关键的技术指标。我们知道，包括军用侦察卫星在内的对地观测卫星，通常都工作于几百甚至上千公里的轨道高度上，静止轨道上的对地观测卫星如我国的高分四号，其轨道高度甚至在三万六千公里高度。从如此高的轨道上向下观察，需要非常高的放大倍率。但是放大倍率一大，视野就会变窄，如同管中窥豹。这种情况下如果卫星稍有振动就会出现图像模糊。但卫星是个非常复杂的设备，里面有很多运动部件，不可能完全没有振动，那么如何控制振动就成了对地观测卫星一个非常重要的核心技术。 |
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精致高分试验卫星的研制单位上海航天技术研究院采用了磁浮控制技术，简单的说就是将卫星的对地观测设备独立出来，用磁悬浮技术将其完全悬空，使其和其它设备完全不接触。这样卫星上其它设备的振动就不会对对地观测设备产生影响了。通过这一技术路径，上海航天技术研究院掌握了“双超”卫星总体设计新方法，突破了协同解耦控制新技术、高精度大带宽新型磁浮控制组件等关键技术，实现了总体、分系统与单机新技术的创新。精致高分试验卫星的指向精度和稳定度两项指标达到了优于0.003°和0.0003°/s的超高水平。和同等惯量的卫星相比，这两个指标都实现了两个数量级也就是100倍的提升。也就是说我国已经完全掌握了卫星平台“超高指向精度、超高稳定性”的核心技术。 有了这项技术，我国的对地观测卫星就可以全面升级，迈上一个更高的台阶。同样我国的军用侦察卫星也可以用上这一核心技术。曾经世界上分辨率最高的军用侦察卫星是美国的KH12“锁眼”军用侦察卫星，对地成像分辨率为0.1米，采用的光学镜片口径达到了3米左右。 |
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长春光机所研制的4.03米直径碳化硅非球面反射镜片 而我国也已经掌握了4.03米直径超轻碳化硅反射镜片技术，这是世界上目前最大直径的碳化硅非球面反射镜片。这个镜片不光直径大，精度也高，这片反射镜的表面精度是纳米级的。因为我国已经掌握了等离子抛光和磁流变抛光两项高精度镜片抛光技术。我国也是世界上首个同时掌握这两项高精度镜片抛光技术的国家。侦察卫星的分辨率是和光学镜片的口径成正比的，有了更大直径的高精度光学镜片就意味着更高的分辨率。所以事实上我们已经掌握了超越KH12“锁眼”军用侦察卫星的关键技术。2018年我国发射了高分11号卫星，这颗三吨重的卫星分辨率达到0.1米，已经追平了KH12侦察卫星。 如果要进一步提高侦察卫星的分辨率还可以采用多镜片拼接技术。如美国韦伯太空望远镜的镜片技术。我们可以将四米镜片做成六边形然后拼接起来，这样可以等效于更大直径的镜片。韦伯太空望远镜的镜片总直径只有6.5米，如果我们用4米镜片拼接，直径就可以远远超过6.5米。当然这样做出来的侦察卫星重量会比较重。 获得更高分辨率的技术路径并不止这一种，还有一种就是采用衍射光学薄膜技术。这种技术就是用一片非常薄的光学薄膜来代替普通的光学镜片。这层薄膜上印有光学衍射条纹，可以将光线聚焦到一个焦点上，作用和凸透镜是一样的。因为它非常的薄，所以重量很轻，可以把尺寸做得非常大。美国国防先进研究项目局2011年提出计划研制“云纹”薄膜光学成像侦察卫星，其薄膜镜片采用可折叠的拼接方式，总直径达到20米，分辨率2.5米。这个卫星采用的是静止轨道，和我国高分四号是一样的。2013年4月，美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室向鲍尔公司交付了6块边长约0.8米、面积约0.4平方米的梯形衍射薄膜。随后，鲍尔公司对6块薄膜进行了拼装，制成了主镜1/8扇区的衍射镜片，并开展了光学系统的测试工作。该卫星当时计划2020年发射，不过到现在也没有什么动静。 在这一技术领域，我们的技术进度也不慢。2014年，四川成都光电所首次完成了直径400毫米的薄膜望远镜研制，在国内首次实现了直径400毫米的微结构薄膜望远镜宽波段(0.49μm至0.68μm)成像系统的成功研制。2018年初，成都光电所研制的“用于对地遥感卫星的先进空间微结构亚波长薄膜相机技术”获得国家技术发明奖一等奖。这项技术的核心其实就是衍射光学薄膜镜片技术。我国已经启动了科技部地球观测与导航专项——“静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术”项目，这一项目旨在研制接替我国高分四号的后续卫星。高分四号采用地球静止轨道，1米直径镜片，分辨率50米。采用地球静止轨道的好处是只需要一颗卫星就能覆盖地球表面40%的面积。只要三颗卫星基本上就能覆盖除南北极以外的所有中、低纬度地区。而且可以连续凝视同一地点，有利于连续跟踪同一目标。如果在太阳同步轨道上就需要几十颗卫星组成星座，才能完成全球全时段连续覆盖。目前，中科院光电技术研究所已经取得技术突破，研制进度比美国领先了近5年左右。 当然，提高侦察卫星分辨率，除了衍射光学薄膜，还有分布式光学合成孔径技术。近日，国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项“基于分布式可重构航天遥感技术”项目在上海通过了专项办组织的中期检查。目前，项目实施进展顺利。分布式光学合成孔径技术其实就是另一种扩大光学镜片口径的拼接方式，跟镜片拼接方式类似，这种方式也有多个镜片，不过镜片不是在同一颗卫星上，而是分布在多颗卫星上面，多颗卫星编队沿同一轨道飞行。然后将每颗卫星收集的光学信号通过计算合成，生成一幅完整影像，这样就可以获得比单个镜片卫星更高的分辨率。这一技术的好处是不需要在一颗卫星上搞多个镜片拼接，卫星重量就可以比较轻。因为这类卫星的运行高度低，有利于获得更高的分辨率，也不用去搞超大直径的薄膜镜片。 无论是更大口径的镜片，还是多镜片拼接、衍射光学薄膜或者是分布式光学合成孔径技术，其实都离不开一个高指向性高稳定性的卫星平台。可以说“超高指向精度、超高稳定性”卫星平台技术的掌握必将大大提高我国对地观测卫星的技术水平，让我国军用侦察卫星的技术水平跨入技术领先行列。世界精度最高侦察卫星的技术稳了。 |
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这张图很适合这个回答 |
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12月26日更新，基于二创的二创（因为上面那张图也是朋友二创而来的） |
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上次， 我网购买了原子，发现在快递运输过程中少了一个电子， 都是靠美国的卫星找出来的。 1毫米啥什么的哟。 |
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当然是真的，必须是真的。谁敢不承认，我同学跟你急！ 话说我这位同学啊，是个黑客高手。曾经一不小心，黑进了美国国防部，我们宿舍就用美国的卫星观看过全球直播。 你可是不知道，画面那个清晰呀，真是纤毫毕现。 说真的，我们觉得都不止1mm，那得有1纳米，1微米，1…… 为这个，我们差点打起来。 最后，还是我提议，专门做了一个实验进行验证。 毕竟都是大学生了，不能光靠猜，也不能道听途说，要相信科学。 于是，我们准备了牙签、载玻片、盖玻片、吸管、滴瓶、滤纸、以及、染液等。 然后，用绸布擦净载玻片，滴一滴生理盐水于载玻片中央。 再然后，用牙签比较钝的一端，在口腔一侧的脸颊的位置，轻轻刮几下。 这里一定要注意了，嘴巴一定要用凉开水漱干净了，把你嘴里的韭菜盒子、糖饼啥的给吐了，别整天味味的。 还有，用牙签在口腔壁上轻轻刮动，不要使劲儿啊，你的腮帮子没那么硬，也不要刮到牙缝里，一嘴的韭菜盒子。 再再然后，把牙签放在载玻片上的氯化钠溶液中涂几下，盖上盖玻片。 盖盖玻片的时候也要注意。用镊子夹起盖玻片，让盖玻片的一侧先接触水滴，然后慢慢地盖下去，这样就不会产生气泡了。 再再再然后，在盖玻片的一侧滴上1～2滴的染液，用滤纸从盖玻片的另一侧吸引染液，让染液浸润到标本的全部。 好了，实验准备结束。 然后，把东西拿到阳台，打开窗户，我同学开始调整卫星角度，慢慢地放大画面…… 我靠，你都难以想象那个画面：男生宿舍里，一群大老爷们，在阳台上围着一台笔记本电脑，眼睁睁看着自己出现在了画面里。 我们那个震撼呀！ 在调整角度的过程中，我们还看见： 学校门口，一个女生拿走豪车上放的红牛，男人开车门伸出手；教学楼前，我们高数老师推着自行车再走，仔细一看，谁给他气门芯拔了；宿舍旁边的小树林，明明没有风，但是却有一棵树在有节奏地发抖…… 当然了，这些都不重要，重要的是我们的实验。 当镜头终于对准了我们的载玻片，我的天哪！我看见了什么？！ 染色较深的细胞膜和细胞核，染色较浅的细胞质！ 这也太清晰了吧！ 然后我们继续放大，我的天哪！我又看到了什么？！ 那是正在转录的RNA呀，就跟织毛衣一样，越织越长，一会儿的功夫就织了一大片。 说真的，如果不是亲身经历，真的很难想象。 后来，我们把这件事儿报告给了学校，学校给我们请了几个跳大神的，才把我们几个治好！ |
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看到下面的直径为500到700纳米的了吗？上次实验室丢的就是美国的卫星帮忙找到的。 |
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目前卫星的分辨率，国内高分系列最高的高分2号，是0.8米，百度地图，高德地图，天地图，就是这个分辨率。 |
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百度地图截图 长光卫星是商业卫星，分辨率是0.5米的，商业卫星，0.72米的，吉林一号，样片如下。 |
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吉林一号样片，集装箱，小船很清楚， 他们公司还有夜光数据，这个效果远超了DMSP100米的分辨率，是0.92米的， |
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吉林一号夜光。 当然还可以录小视频。 |
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0 其实我觉得这个视频星很好，因为现在大家都提倡保护环境，海上有很多船了一类的，有时候会漏油，就能检测他们，包括森林火灾，都可以快速的检测，在保护环境方面，作用很大， 米国那边，分辨率最高的是0.3米的，worldview. 谷歌地图的数据类似。分辨率如下 |
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谷歌地图0.3米分辨率 卫星大概是1.2米镜头？ 最高的是，锁眼卫星，侦查卫星军方的，分辨率能到0.1米。这个没有数据， 更清晰的，无人机航拍的数据一般是0.03到0.05米，也就是3到5厘米。 |
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大疆公司，无人机拍摄作品 1 毫米，那卫星万万做不到的。 遥感是个冷门的东西，但是卫星的镜头直径，CCD 的成像能力，等等，这些大概还是能估算一下，包括最终成像能力，一次拍照的覆盖面积。周期等等，还是很容易了解学习的。 我写这么多，意思是，都TM21世纪了。中美可能有技术差别，但是能别吹NB了吗？没吃过猪肉，我没见过猪跑吗？你还给我吹猪能在天上飞？ |
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如果真有这样的卫星，那在P站或其他类似网站上将会出现大量俯拍的照片，清晰得连每根毛都能看出来 |
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不懂物理的人在胡说八道而已。 光是电磁波，包括光学侦查卫星在内的所有光学设备，都有理论分辨率极限： |
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θmin=1/R=1.22λ/D 即极限分辨率角为1.22倍波长除以光学口径。 假如卫星运行在250公里轨道，地面分辨率1毫米，那分辨角为0.001/250000=0.000000004 代入上一公式，可见光波长取600纳米 D=(1.22x0.0000006)/0.000000004=183 也就是说这个望远镜的直径要达到183米…卫星是不行了，把航母打到太空或许够用…目前这是超出人类能力的事情。 那目前光学侦查卫星的极限是多少呢？ 首先降低些轨道，比如降到100公里（基本上飞几天就掉下去了），光学口径就变成了73.2米。分辨率降到1厘米，口径就只需要7.32米，这个尺寸就没太大问题了。 所以目前光学侦查卫星的理论物理侦查极限在1厘米左右（但实际上还要差一点，也就是亚分米级，比如3厘米的分辨率）。 想要1毫米的分辨率，靠卫星是不行了，得星际战舰级别的才可以。 补充一：很多评论里都问我听说过“合成孔径”没有。那我要反问下问我的人你们听说过“相干”这个词没有。 合成孔径的根本就是利用相干叠加进行时域分析。听不懂这句话没关系，记住合成孔径要相干、时域就好。 什么情况下相干好？波长一致相干好。所以主动发射电磁波的雷达、发射激光的激光雷达、甚至水下的主动声呐相干性就好，合成孔径技术用的就很6。 但被动的光学成像接收的是连续波长复合可见自然光，基本上没相干性。 时域，就是要连续测量光。光学成像原件无论是CCD还是CMOS，都只是能获取光的一次曝光单位时间内总亮度信息，他们压根不是一个实时连续测量系统，不是天线！根本没有相位信息。所以很难使用合成孔径。 |
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切，你把这张图给他吧。 这是Mate 70中秋拍到的。 |
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1999年，高中政治老师说美国军用卫星可以看到地上的沙子，这个精度肯定不止1毫米了。23年过去了，美国卫星估计已经到了至少微米级别。可以看到水里的细菌了。 论放卫星，美国最牛。 |
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这是真的，当开战的时候，美国就会启用这种超高精度的卫星，重点在于有效打击我国山区的蚂蚁群，据美国方面报道，他们发展我国的蚂蚁纪律性和组织性极强，美方怀疑中国正在训练蚂蚁进行某种军事行动，这让他们感到了担忧。 |
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是真的，高考散场后，监考老师会把卷子铺在操场和顶楼，让美国卫星扫描，美国公司根据咱们传过去的答案，瞬间就把卷子批出来了。 |
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是真的，来源：见图 |
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是真的，我亲身体验过 那天我家狗子趴在101大厦顶楼光腚晒太阳 我通过美国的卫星发现狗子屁股上有个痔疮 更可怕的是，太智能了 有个按钮是1美刀发射激光切除 心里默默的和攒了半年想买茶叶蛋的1美刀告别 点下了按钮 狗子一声惨叫，从菊到蛋来了个对穿 痔疮没了，种也没了 这是民主科技的力量 |
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这个技术已经过时了，美国最新的射电卫星，利用地面目标反射的高能宇宙射线进行成像，分辨率可以达到0.1nm，可以直接观测人的头发，获得DNA信息。 为了保护中国人的DNA秘密，大家出门一定要戴帽子。 |
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再补充一些新的惊艳结果(分辨率在4mm左右)，虽然抛开距离(140m)谈分辨有点耍流氓的意味，但值得注意的是原理上，只要功率足够，SAR的分辨率无论远近都是一样的。 |
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以下为原回答: 合成孔径雷达（SAR）理论上可以达到，不过1cm基本足够了，1mm目前没什么应用场景吧。。 成像示例如下： |
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上图来自下图自行车和汽车的SAR成像结果： |
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自行车 |
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汽车 这些结果由德国PAMIR团队通过机载X波段SAR成像获得，分辨率在0.015m~0.04m之间。虽然是机载SAR不是星载SAR，但实际星载SAR理论上也可以达到这样的分辨率： 根据条带SAR理论，距离向与方位向信号均可视为LFM信号。根据LFM信号的脉压理论知：对于带宽为B的LFM信号，其分辨率为1/B。因而提高分辨率的本质为增大带宽。 对于方位向信号，其多普勒带宽为目标在3dB波束照射期间多普勒频率的漂移范围，该带宽在正侧视情形下取得最大，为： \\ B_a=|-\frac{4V_r sin\frac{\theta_{3dB}}{2}}{\lambda}| \\ 则对应的方向分辨率为： \\ \rho_a=\frac{V_r}{B_a}=\frac{\lambda}{4sin(\frac{\theta}{2})}\\ 当3dB波束宽度取π时达到方位向极限分辨率： \\ \rho_a=\frac{\lambda}{4}\\ 这表明方位向极限分辨率由SAR所采用的波段唯一确定，对于X波段（10GHz）SAR而言，方位向极限分辨率可达到0.01m左右。如果采用频段更高的波段，则方位向分辨率可以进一步减小。 而为达到较好的成像效果，距离向极限分辨率应与方位向相近，而对于距离向而言，其极限分辨率为： \\ \rho_r=\frac{c}{2B_r}\\ 为达到0.01m的极限分辨率，要求距离向带宽达到15GHz，根据奈奎斯特采样定律，对信号无失真的采样至少应满足等带宽大小的采样率，这给现阶段的设备带来了不小的采样压力。如果采样问题得到解决，则只要进一步增大距离向带宽，就可以进一步减小距离向分辨率。 参考文献： [1] ANDREAS R. BRENNER. Improved Radar Imaging by Centimeter Resolution Capabilities of the Airborne SAR Sensor PAMIR[C]. 2013. [2] MICHAEL CARIS. Very High Resolution Radar at 300GHz[C]. 2014. |
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是真的，不过我要纠正一下，不是精确到毫米级别，而是纳米级别。 我是一名护士，再一次手术中，就是这位说毫米级别的乎友的阴茎延长术的时候，由于我的失误，松开了牵拉的缝线，导致小于毫米级别的茎体消失了，主刀医生把我一顿训斥，然后让我想办法。 我也是启动紧急计划，请求美国卫星的帮助 在多面棱镜折射的帮助下，终于找到了0.1mm的茎体附着在输精管上，通过分离和再造，还给了乎友一根14cm，直径3cm的完整东西。 在术后随访的时候，我做术后健康宣教，说明了这个情况，应该是我没有表达清楚，导致乎友的错误。 所以我在这里澄清，美国卫星的精准度不是毫米级别，而是纳米级别。 诸位不信的话，我可以把照片贴上来，在此之前需要先征集一下哪位乎友的意见，请大家等我。 |
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既然卫星能看的这么清晰，那还要我当啥带路党？我那句：sir,this way,please.岂不是白学了？气死了！ |
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看到这个了吗？ |
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这是美国卫星拍摄的新冠病毒照片 |
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