雷達(dá)通信技術(shù)與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

蔣江濤

摘 要：隨著我國(guó)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，雷達(dá)技術(shù)也得到了廣泛地應(yīng)用與發(fā)展，逐步應(yīng)用于我國(guó)的軍事、氣象、航空等領(lǐng)域，是我國(guó)綜合國(guó)力增強(qiáng)的具體體現(xiàn)。雷達(dá)技術(shù)主要包括2種：雷達(dá)通信技術(shù)與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)，這2種技術(shù)改變了人們生活的方方面面。該文主要從雷達(dá)通信技術(shù)與導(dǎo)航技術(shù)的原理與應(yīng)用，以及二者技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行分析，得出雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。隨著各國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)的加劇，雷達(dá)技術(shù)也得到了高速發(fā)展，對(duì)于國(guó)家綜合實(shí)力包括航空、軍事等領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)；通信技術(shù)；導(dǎo)航技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN95 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

雷達(dá)技術(shù)的原理是蝙蝠的超聲波定位，采用無(wú)線電磁波信號(hào)判斷目標(biāo)的具體位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信、導(dǎo)航定位的功能，這種高技術(shù)手段主要應(yīng)用于航空、軍事以及氣象等領(lǐng)域，使這些領(lǐng)域得到了高速地發(fā)展，提高了高空交通運(yùn)輸效率，保證了國(guó)家海陸空的安全防護(hù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣象變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，量子通信、量子雷達(dá)技術(shù)成為新的研究方向，推動(dòng)了雷達(dá)研究向更深的領(lǐng)域擴(kuò)展。該文的研究將重點(diǎn)探討雷達(dá)通信與導(dǎo)航技術(shù)的綜合應(yīng)用，豐富了雷達(dá)研究領(lǐng)域。

1 雷達(dá)通信技術(shù)應(yīng)用分析

隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)通信技術(shù)在社會(huì)生活中的使用越來(lái)越廣泛，推動(dòng)了我國(guó)相關(guān)軍事國(guó)防、航空運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的快速發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來(lái)雷達(dá)通信技術(shù)將應(yīng)用于人們生活的方方面面，改變了人們的生活。

1.1 雷達(dá)通信原理

雷達(dá)通信技術(shù)是雷達(dá)系統(tǒng)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，將雷達(dá)、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、通信處理模塊與信號(hào)通道作為載體接收無(wú)線電磁波信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的分析與傳輸，最終實(shí)現(xiàn)雷達(dá)通信。近年來(lái)雷達(dá)技術(shù)得到了快速發(fā)展，并且根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，雷達(dá)種類(lèi)多樣。依據(jù)信號(hào)傳輸通道的差異可分為相控陣、激光以及量子3種類(lèi)型。

相控陣?yán)走_(dá)通信系統(tǒng)以小型天線陣面作為重要的信號(hào)傳遞載體，如圖1所示，雷達(dá)通信功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)接受電磁波信號(hào)來(lái)完成數(shù)據(jù)的傳輸，通過(guò)空間內(nèi)的戰(zhàn)機(jī)、氣象衛(wèi)星、航天飛行器等設(shè)備接受地面雷達(dá)經(jīng)過(guò)信號(hào)傳遞載體，也就是天線陣面所發(fā)射的電磁波信號(hào)，然后空間內(nèi)的氣象衛(wèi)星等將接收的信息，經(jīng)由空間內(nèi)的信號(hào)發(fā)射器返回地面雷達(dá)系統(tǒng)，最后，通信處理模塊對(duì)由空間反饋回來(lái)的信息加以必要的處理，最終得到有用的信息，最終實(shí)現(xiàn)地面雷達(dá)與空間設(shè)備的信息傳輸。

1.2 雷達(dá)通信技術(shù)應(yīng)用

雷達(dá)技術(shù)被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，保證了國(guó)家的國(guó)防安全，先進(jìn)的軍事設(shè)備上基本都安裝了雷達(dá)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)各種軍事探測(cè)，象航空母艦、戰(zhàn)機(jī)以及潛艇上都有最先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)。航母雷達(dá)用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣象變化、發(fā)現(xiàn)不明敵機(jī)等功能，實(shí)時(shí)傳遞信息，保障了我國(guó)艦艇與沿海航線的安全。戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測(cè)目標(biāo)的精準(zhǔn)定位，準(zhǔn)確了解敵機(jī)動(dòng)態(tài)，為指揮中心提供有效信息，以便做出正確的作戰(zhàn)策略。潛艇雷達(dá)主要是為戰(zhàn)斗群中的其他潛艇提供坐標(biāo)信息，與防空雷達(dá)的功能類(lèi)似，為指揮中心提供有效的數(shù)據(jù)信息，以便調(diào)整戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)略布局等。隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，相控陣?yán)走_(dá)多應(yīng)用于軍事通信領(lǐng)域，但量子雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了更高的保密性要求，未來(lái)可能會(huì)取代相控陣?yán)走_(dá)，被更多地應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。在氣象領(lǐng)域，雷達(dá)被安裝于各個(gè)地理位置，用于探測(cè)氣候的變化。借助天線、接收機(jī)等信號(hào)載體和介質(zhì)，實(shí)時(shí)傳輸氣象相關(guān)的如氣流、溫度等信息，通過(guò)接收機(jī)傳輸?shù)浇K端控制室，進(jìn)行特定的分析之后得出有效的氣象變化情況，保證氣象預(yù)告的準(zhǔn)確性。

2 雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用分析

軍事需求、技術(shù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)性是雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，因此研制成本低、性能?yōu)越、可靠性好的雷達(dá)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)雷達(dá)領(lǐng)域的突破發(fā)展。

2.1 雷達(dá)導(dǎo)航原理

雷達(dá)導(dǎo)航是利用多普勒效應(yīng)對(duì)航空器進(jìn)行精確定位的，相較于傳統(tǒng)的氣象衛(wèi)星導(dǎo)航，更具有先進(jìn)性和進(jìn)步性，是用無(wú)限電磁波實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。與雷達(dá)通信技術(shù)類(lèi)似，都是通過(guò)空間設(shè)備向地面發(fā)射信號(hào)，通過(guò)反射后實(shí)現(xiàn)空間設(shè)備與地面基站之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，二者接收到的電磁波的頻率不同，相差一個(gè)多普勒頻率，之后將接收到的信號(hào)，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，結(jié)合地面基站的坐標(biāo)，從而進(jìn)行精確地定位。在導(dǎo)航雷達(dá)中，大多使用激光雷達(dá)，這是由于激光雷達(dá)具有導(dǎo)向性好、分辨率高、抗干擾性強(qiáng)等特性，能夠使定位更精準(zhǔn)。

2.2 雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用

雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)利用航天器來(lái)進(jìn)行測(cè)距與精確定位，借助于測(cè)距器與多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能，測(cè)距時(shí)需要地面的測(cè)距器和空間航天器的協(xié)調(diào)工作，借助天線、收發(fā)信機(jī)等設(shè)備等之間的信號(hào)傳遞，來(lái)實(shí)現(xiàn)距離的測(cè)量。

隨著航海技術(shù)的發(fā)展，基本上所有的船舶都安裝了雷達(dá)導(dǎo)航，用于探測(cè)船舶周?chē)奈矬w，象海岸、橋墩、船只等，船上的工作人員可以通過(guò)雷達(dá)顯示終端上的雷達(dá)回波信息，確認(rèn)各類(lèi)物體與船舶之間的具體距離以及精確的方位，根據(jù)雷達(dá)提供的警告預(yù)判提前規(guī)避障礙物，保證船舶的安全。雷達(dá)導(dǎo)航被廣泛應(yīng)用于船舶市場(chǎng)，有效實(shí)現(xiàn)了航行避讓、船舶定位、進(jìn)出港引航等功能，目標(biāo)告警是雷達(dá)導(dǎo)航的一個(gè)重要功能，確保了船舶的運(yùn)行安全。但是，實(shí)際操作中，雷達(dá)導(dǎo)航必須與雷達(dá)顯控終端共同工作，通過(guò)顯控終端的雷達(dá)回波，來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)干預(yù)、告警等功能。隨著雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，高精度的GPS定位、AIS設(shè)備等海上安全系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，更能有效規(guī)避船舶碰撞，保證海上航線的安全。

3 雷達(dá)通信與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的綜合應(yīng)用

通信與導(dǎo)航是雷達(dá)的2種主要的應(yīng)用技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用中，經(jīng)常將二者相互融合使用，這在國(guó)防與軍事領(lǐng)域更為明顯，軍用雷達(dá)為了保證作戰(zhàn)的精確性與機(jī)密性，常常兼具導(dǎo)航與通信功能，2個(gè)功能的結(jié)合才能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)先進(jìn)軍事裝備的控制和嚴(yán)密地監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。同時(shí)，雷達(dá)通信技術(shù)的使用首先要考慮的是其高度的保密性，而導(dǎo)航技術(shù)首要考慮的是精準(zhǔn)的定位，二者相結(jié)合的技術(shù)需要考慮保密性與精確性，而量子通信雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，是完美融合二者要求的技術(shù)，其具有高度的保密性與精準(zhǔn)的導(dǎo)航功能，使達(dá)技術(shù)得到了高速發(fā)展，從而對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展起到了重要地推動(dòng)作用，提高了我國(guó)的國(guó)防軍事能力與航空管制能力。

4 結(jié)語(yǔ)

新型雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都必須依托于先進(jìn)的技術(shù)支持，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)雷達(dá)的保密性與精確性提出了更高的要求，這也就推動(dòng)了雷達(dá)組網(wǎng)與多傳感器的融合發(fā)展，雷達(dá)通信與導(dǎo)航技術(shù)的綜合將是未來(lái)雷達(dá)發(fā)展的主要趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)雷達(dá)進(jìn)行通用化、系統(tǒng)化、模塊化設(shè)計(jì)，不斷提高雷達(dá)的可靠性與精確性，逐漸成為雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，而近年來(lái)量子通信技術(shù)的發(fā)展，更是促進(jìn)雷達(dá)系統(tǒng)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇的重要技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]劉曉平.雷達(dá)通信技術(shù)與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的綜合應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（23）：35.

[2]許方群.低空空域監(jiān)管中雷達(dá)、通信、導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用探究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（8）：140.