雷達通信技術(shù)與雷達導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用
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1引言
雷達主要是模仿蝙蝠超聲波定位的方式，利用無線電磁波探測目標，實現(xiàn)對空間內(nèi)物體的定位探測、測距、通信和導(dǎo)航的功能，多用于軍事、氣象、航空等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的雷達主要有相控陣雷達與激光雷達，尤其是相控陣雷達在軍事領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，對保障國防安全至關(guān)重要。隨著量子通信技術(shù)的快速發(fā)展，量子雷達也逐漸成為研究熱點，為雷達通信與導(dǎo)航的保密性與精確性提供了可靠保障。雷達通信技術(shù)與雷達導(dǎo)航技術(shù)是雷達的兩種主要應(yīng)用技術(shù)，本文將主要從雷達通信的原理與應(yīng)用、雷達導(dǎo)航的原理與應(yīng)用、兩者技術(shù)綜合應(yīng)用三方面進行論證分析，探究不同雷達的適應(yīng)領(lǐng)域，為雷達相關(guān)科研人員提供參考，以開闊其研發(fā)視角。
2.1雷達通信的原理
雷達通信技術(shù)是雷達系統(tǒng)與通信系統(tǒng)結(jié)合的一體化技術(shù)，主要由雷達、發(fā)射機、接收機、通信處理模塊、信號通道等組成。根據(jù)通信媒介的不同，雷達通信主要分為相控陣雷達通信、激光雷達通信和量子雷達通信等方式。相控陣雷達是由大量獨立控制的小型天線陣面組成。在通信過程中，地面上的相控陣雷達通過天線陣面向空間中發(fā)射帶有大量數(shù)據(jù)信息的特定頻率電磁波信號，并被空間內(nèi)的戰(zhàn)機、氣象衛(wèi)星、航空飛行器等設(shè)備接收。然后，空間內(nèi)的設(shè)備將需要反饋回地面的數(shù)據(jù)信息通過其自帶的信號發(fā)射器發(fā)射空間中，并被相控陣雷達的天線陣面接收，然后經(jīng)過通信處理模塊處理后，以實現(xiàn)地面雷達與空間設(shè)備通信的功能。
2.2雷達通信技術(shù)的應(yīng)用
在國防軍事領(lǐng)域中，雷達通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用在航母、戰(zhàn)機、潛艇等重要軍事設(shè)備上。航母雷達主要負責(zé)為艦載機提供氣象保障監(jiān)測信息、為航管中心提供數(shù)據(jù)信息、為異常敵機提供驅(qū)逐信息等。戰(zhàn)機防空雷達主要負責(zé)為戰(zhàn)機提供指揮引導(dǎo)的空間坐標與敵機坐標、為軍事控制中心提供作戰(zhàn)數(shù)據(jù)信息等。潛艇雷達主要負責(zé)為戰(zhàn)斗群中其它潛艇提供坐標信息、為指揮中心提供數(shù)據(jù)信息等。目前，軍事通信雷達多使用相控陣雷達，但隨著量子雷達的快速發(fā)展，其高保密性將會使其被廣泛運用于軍事領(lǐng)域中，對提高國防力量至關(guān)重要。在氣象探測領(lǐng)域中，氣象雷達被廣泛安裝在各山峰、丘陵、盆地等地理位置處，主要由雷達天線、雷達接收機、控制面板、顯示器和波導(dǎo)等組成，將探測到的空氣溫度信息、濕度信息、氣流信息和地形信息等發(fā)送到氣象局的終端控制室，以實現(xiàn)氣象監(jiān)測與遠程通信的功能。
3雷達導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用分析
3.1雷達導(dǎo)航的原理
雷達導(dǎo)航技術(shù)又名多普勒雷達導(dǎo)航技術(shù)，是相對于傳統(tǒng)GPS、北斗、伽利略等GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的一種無線電導(dǎo)航技術(shù)。因為激光雷達具有導(dǎo)向性好、分辨率高、抗干擾性強等優(yōu)點，所以導(dǎo)航雷達多使用激光雷達。雷達導(dǎo)航是運用多普勒效應(yīng)對航空器進行精確導(dǎo)航的，首先通過航空器雷達向地面基站發(fā)射電磁波，并經(jīng)過地面基站反射后被航空器雷達接收，因航空器與地面反射點間存在相對運動，航空器上的雷達接收到地面反射電磁波的頻率與發(fā)射時的頻率會相差一個多普勒頻率，從而通過相關(guān)數(shù)學(xué)運算，可參考地面基站的坐標位置進行精確導(dǎo)航。
3.2雷達導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用
雷達導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于測距器與多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)中，航空器可通過導(dǎo)航雷達進行遠程測距與精確導(dǎo)航。導(dǎo)航雷達進行測距時，需要航空器機載測距機和地面基站的測距器配合工作，主要由天線、收發(fā)信機、控制器和顯示器等組成，用于測量航空器與地面基站間的距離。
4雷達通信技術(shù)與雷達導(dǎo)航技術(shù)的綜合應(yīng)用分析
雷達通信技術(shù)與雷達導(dǎo)航技術(shù)是雷達的兩種主要應(yīng)用技術(shù)，往往在實際應(yīng)用過程中兩種技術(shù)相互融合。尤其在國防軍事領(lǐng)域中，軍用雷達需要同時具有通信與導(dǎo)航的功能，以對戰(zhàn)機、航母、潛艇等重要軍事設(shè)備進行精確控制。雷達通信技術(shù)主要應(yīng)考慮其保密性，而雷達導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)考慮其導(dǎo)航精確性。隨著量子通信技術(shù)的快速發(fā)展，其高保密性與導(dǎo)航精確性將使得雷達通信與導(dǎo)航技術(shù)也得到高速發(fā)展，對提高國防軍事實力、航空管制能力、無人機探測能力等方面起著重大作用。
5小結(jié)
本文主要從雷達通信的原理與應(yīng)用、雷達導(dǎo)航的原理與應(yīng)用、兩者技術(shù)綜合應(yīng)用三方面進行論證分析，得出目前較多使用相控陣雷達進行通信、激光雷達進行導(dǎo)航的結(jié)論，而且將來量子雷達將起到舉足輕重的作用。隨著量子通信技術(shù)的快速發(fā)展，雷達通信與導(dǎo)航技術(shù)將迎來一片藍天。
參考文獻
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作者：劉曉平 單位：海軍駐上海江南造船（集團）有限責(zé)任公司軍事代表室
