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

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1引言

雷達(dá)主要是模仿蝙蝠超聲波定位的方式，利用無(wú)線(xiàn)電磁波探測(cè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間內(nèi)物體的定位探測(cè)、測(cè)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(dá)主要有相控陣?yán)走_(dá)與激光雷達(dá)，尤其是相控陣?yán)走_(dá)在軍事領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)保障國(guó)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(dá)也逐漸成為研究熱點(diǎn)，為雷達(dá)通信與導(dǎo)航的保密性與精確性提供了可靠保障。雷達(dá)通信技術(shù)與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)是雷達(dá)的兩種主要應(yīng)用技術(shù)，本文將主要從雷達(dá)通信的原理與應(yīng)用、雷達(dá)導(dǎo)航的原理與應(yīng)用、兩者技術(shù)綜合應(yīng)用三方面進(jìn)行論證分析，探究不同雷達(dá)的適應(yīng)領(lǐng)域，為雷達(dá)相關(guān)科研人員提供參考，以開(kāi)闊其研發(fā)視角。

2雷達(dá)通信技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1雷達(dá)通信的原理

雷達(dá)通信技術(shù)是雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)結(jié)合的一體化技術(shù)，主要由雷達(dá)、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、通信處理模塊、信號(hào)通道等組成。根據(jù)通信媒介的不同，雷達(dá)通信主要分為相控陣?yán)走_(dá)通信、激光雷達(dá)通信和量子雷達(dá)通信等方式。相控陣?yán)走_(dá)是由大量獨(dú)立控制的小型天線(xiàn)陣面組成。在通信過(guò)程中，地面上的相控陣?yán)走_(dá)通過(guò)天線(xiàn)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(hào)，并被空間內(nèi)的戰(zhàn)機(jī)、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(guò)其自帶的信號(hào)發(fā)射器發(fā)射空間中，并被相控陣?yán)走_(dá)的天線(xiàn)陣面接收，然后經(jīng)過(guò)通信處理模塊處理后，以實(shí)現(xiàn)地面雷達(dá)與空間設(shè)備通信的功能。

2.2雷達(dá)通信技術(shù)的應(yīng)用

在國(guó)防軍事領(lǐng)域中，雷達(dá)通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用在航母、戰(zhàn)機(jī)、潛艇等重要軍事設(shè)備上。航母雷達(dá)主要負(fù)責(zé)為艦載機(jī)提供氣象保障監(jiān)測(cè)信息、為航管中心提供數(shù)據(jù)信息、為異常敵機(jī)提供驅(qū)逐信息等。戰(zhàn)機(jī)防空雷達(dá)主要負(fù)責(zé)為戰(zhàn)機(jī)提供指揮引導(dǎo)的空間坐標(biāo)與敵機(jī)坐標(biāo)、為軍事控制中心提供作戰(zhàn)數(shù)據(jù)信息等。潛艇雷達(dá)主要負(fù)責(zé)為戰(zhàn)斗群中其它潛艇提供坐標(biāo)信息、為指揮中心提供數(shù)據(jù)信息等。目前，軍事通信雷達(dá)多使用相控陣?yán)走_(dá)，但隨著量子雷達(dá)的快速發(fā)展，其高保密性將會(huì)使其被廣泛運(yùn)用于軍事領(lǐng)域中，對(duì)提高國(guó)防力量至關(guān)重要。在氣象探測(cè)領(lǐng)域中，氣象雷達(dá)被廣泛安裝在各山峰、丘陵、盆地等地理位置處，主要由雷達(dá)天線(xiàn)、雷達(dá)接收機(jī)、控制面板、顯示器和波導(dǎo)等組成，將探測(cè)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(shí)現(xiàn)氣象監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程通信的功能。

3雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1雷達(dá)導(dǎo)航的原理

雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)又名多普勒雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)，是相對(duì)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(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航技術(shù)。因?yàn)榧す饫走_(dá)具有導(dǎo)向性好、分辨率高、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以導(dǎo)航雷達(dá)多使用激光雷達(dá)。雷達(dá)導(dǎo)航是運(yùn)用多普勒效應(yīng)對(duì)航空器進(jìn)行精確導(dǎo)航的，首先通過(guò)航空器雷達(dá)向地面基站發(fā)射電磁波，并經(jīng)過(guò)地面基站反射后被航空器雷達(dá)接收，因航空器與地面反射點(diǎn)間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，航空器上的雷達(dá)接收到地面反射電磁波的頻率與發(fā)射時(shí)的頻率會(huì)相差一個(gè)多普勒頻率，從而通過(guò)相關(guān)數(shù)學(xué)運(yùn)算，可參考地面基站的坐標(biāo)位置進(jìn)行精確導(dǎo)航。

3.2雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于測(cè)距器與多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)中，航空器可通過(guò)導(dǎo)航雷達(dá)進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)距與精確導(dǎo)航。導(dǎo)航雷達(dá)進(jìn)行測(cè)距時(shí)，需要航空器機(jī)載測(cè)距機(jī)和地面基站的測(cè)距器配合工作，主要由天線(xiàn)、收發(fā)信機(jī)、控制器和顯示器等組成，用于測(cè)量航空器與地面基站間的距離。

4雷達(dá)通信技術(shù)與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)的綜合應(yīng)用分析

雷達(dá)通信技術(shù)與雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)是雷達(dá)的兩種主要應(yīng)用技術(shù)，往往在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中兩種技術(shù)相互融合。尤其在國(guó)防軍事領(lǐng)域中，軍用雷達(dá)需要同時(shí)具有通信與導(dǎo)航的功能，以對(duì)戰(zhàn)機(jī)、航母、潛艇等重要軍事設(shè)備進(jìn)行精確控制。雷達(dá)通信技術(shù)主要應(yīng)考慮其保密性，而雷達(dá)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(dá)通信與導(dǎo)航技術(shù)也得到高速發(fā)展，對(duì)提高國(guó)防軍事實(shí)力、航空管制能力、無(wú)人機(jī)探測(cè)能力等方面起著重大作用。

5小結(jié)

本文主要從雷達(dá)通信的原理與應(yīng)用、雷達(dá)導(dǎo)航的原理與應(yīng)用、兩者技術(shù)綜合應(yīng)用三方面進(jìn)行論證分析，得出目前較多使用相控陣?yán)走_(dá)進(jìn)行通信、激光雷達(dá)進(jìn)行導(dǎo)航的結(jié)論，而且將來(lái)量子雷達(dá)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(dá)通信與導(dǎo)航技術(shù)將迎來(lái)一片藍(lán)天。

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作者：劉曉平 單位：海軍駐上海江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司軍事代表室