雷達通信技術與雷達導航技術的綜合應用

劉曉平

摘要

雷達在軍事、氣象、航空等領域中得到了廣泛應用，且雷達通信技術與雷達導航技術是雷達的兩種主要應用技術。本文主要從雷達通信的原理與應用、雷達導航的原理與應用、兩者技術綜合應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。隨著量子通信技術的快速發(fā)展，其高保密性與導航精確性將使得雷達通信與導航技術也得到高速發(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。

【關鍵詞】雷達 通信技術 導航技術 量子通信

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、通信和導航的功能，多用于軍事、氣象、航空等領域。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域中得到廣泛應用，對保障國防安全至關重要。隨著量子通信技術的快速發(fā)展，量子雷達也逐漸成為研究熱點，為雷達通信與導航的保密性與精確性提供了可靠保障。

雷達通信技術與雷達導航技術是雷達的兩種主要應用技術，本文將主要從雷達通信的原理與應用、雷達導航的原理與應用、兩者技術綜合應用三方面進行論證分析，探究不同雷達的適應領域，為雷達相關科研人員提供參考，以開闊其研發(fā)視角。

2 雷達通信技術的應用分析

2.1 雷達通信的原理

雷達通信技術是雷達系統(tǒng)與通信系統(tǒng)結(jié)合的一體化技術，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。如圖1所示，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、航空飛行器等設備接收。然后，空間內(nèi)的設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)射到空間中，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)地面雷達與空間設備通信的功能。

2.2 雷達通信技術的應用

在國防軍事領域中，雷達通信技術被廣泛應用在航母、戰(zhàn)機、潛艇等重要軍事設備上。航母雷達主要負責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為戰(zhàn)機提供指揮引導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域中，對提高國防力量至關重要。

在氣象探測領域中，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 雷達導航技術的應用分析

3.1 雷達導航的原理

雷達導航技術又名多普勒雷達導航技術，是相對于傳統(tǒng)GPS、北斗、伽利略等GNSS衛(wèi)星導航技術的一種無線電導航技術。因為激光雷達具有導向性好、分辨率高、抗干擾性強等優(yōu)點，所以導航雷達多使用激光雷達。

雷達導航是運用多普勒效應對航空器進行精確導航的，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，從而通過相關數(shù)學運算，可參考地面基站的坐標位置進行精確導航。

3.2 雷達導航技術的應用

雷達導航技術主要應用于測距器與多普勒導航系統(tǒng)中，航空器可通過導航雷達進行遠程測距與精確導航。

導航雷達進行測距時，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 雷達通信技術與雷達導航技術的綜合應用分析

雷達通信技術與雷達導航技術是雷達的兩種主要應用技術，往往在實際應用過程中兩種技術相互融合。尤其在國防軍事領域中，軍用雷達需要同時具有通信與導航的功能，以對戰(zhàn)機、航母、潛艇等重要軍事設備進行精確控制。

雷達通信技術主要應考慮其保密性，而雷達導航技術主要應考慮其導航精確性。隨著量子通信技術的快速發(fā)展，其高保密性與導航精確性將使得雷達通信與導航技術也得到高速發(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用、雷達導航的原理與應用、兩者技術綜合應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。隨著量子通信技術的快速發(fā)展，雷達通信與導航技術將迎來一片藍天。

參考文獻

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