雷达通信技术与雷达导航技术的应用

蒋江涛

摘 要：随着我国综合实力的增强，雷达技术也得到了广泛地应用与发展，逐步应用于我国的军事、气象、航空等领域，是我国综合国力增强的具体体现。雷达技术主要包括2种：雷达通信技术与雷达导航技术，这2種技术改变了人们生活的方方面面。该文主要从雷达通信技术与导航技术的原理与应用，以及二者技术结合的应用来进行分析，得出雷达系统的应用实例。随着各国之间竞争的加剧，雷达技术也得到了高速发展，对于国家综合实力包括航空、军事等领域有着举足轻重的作用。

关键词：雷达；通信技术；导航技术

中图分类号：TN95 文献标志码：A

0 前言

雷达技术的原理是蝙蝠的超声波定位，采用无线电磁波信号判断目标的具体位置，进而实现无线通信、导航定位的功能，这种高技术手段主要应用于航空、军事以及气象等领域，使这些领域得到了高速地发展，提高了高空交通运输效率，保证了国家海陆空的安全防护质量，实现了对气象变化的实时监测。随着科学技术的进步，量子通信、量子雷达技术成为新的研究方向，推动了雷达研究向更深的领域扩展。该文的研究将重点探讨雷达通信与导航技术的综合应用，丰富了雷达研究领域。

1 雷达通信技术应用分析

随着雷达技术的发展，雷达通信技术在社会生活中的使用越来越广泛，推动了我国相关军事国防、航空运输等领域的快速发展。随着社会经济的发展，未来雷达通信技术将应用于人们生活的方方面面，改变了人们的生活。

1.1 雷达通信原理

雷达通信技术是雷达系统与通信技术结合的产物，将雷达、发射机、接收机、通信处理模块与信号通道作为载体接收无线电磁波信号，并通过信号处理来实现信息的分析与传输，最终实现雷达通信。近年来雷达技术得到了快速发展，并且根据不同的分类标准，雷达种类多样。依据信号传输通道的差异可分为相控阵、激光以及量子3种类型。

相控阵雷达通信系统以小型天线阵面作为重要的信号传递载体，如图1所示，雷达通信功能的实现主要是通过接受电磁波信号来完成数据的传输，通过空间内的战机、气象卫星、航天飞行器等设备接受地面雷达经过信号传递载体，也就是天线阵面所发射的电磁波信号，然后空间内的气象卫星等将接收的信息，经由空间内的信号发射器返回地面雷达系统，最后，通信处理模块对由空间反馈回来的信息加以必要的处理，最终得到有用的信息，最终实现地面雷达与空间设备的信息传输。

1.2 雷达通信技术应用

雷达技术被应用于军事领域，保证了国家的国防安全，先进的军事设备上基本都安装了雷达系统，以实现各种军事探测，象航空母舰、战机以及潜艇上都有最先进的雷达系统。航母雷达用于实现实时监测气象变化、发现不明敌机等功能，实时传递信息，保障了我国舰艇与沿海航线的安全。战机雷达主要实现了对探测目标的精准定位，准确了解敌机动态，为指挥中心提供有效信息，以便做出正确的作战策略。潜艇雷达主要是为战斗群中的其他潜艇提供坐标信息，与防空雷达的功能类似，为指挥中心提供有效的数据信息，以便调整战争战略布局等。随着雷达技术的发展，近年来，相控阵雷达多应用于军事通信领域，但量子雷达技术的发展，实现了更高的保密性要求，未来可能会取代相控阵雷达，被更多地应用于军事领域。在气象领域，雷达被安装于各个地理位置，用于探测气候的变化。借助天线、接收机等信号载体和介质，实时传输气象相关的如气流、温度等信息，通过接收机传输到终端控制室，进行特定的分析之后得出有效的气象变化情况，保证气象预告的准确性。

2 雷达导航技术应用分析

军事需求、技术发展以及经济性是雷达技术发展的重要动力，因此研制成本低、性能优越、可靠性好的雷达系统，才能实现雷达领域的突破发展。

2.1 雷达导航原理

雷达导航是利用多普勒效应对航空器进行精确定位的，相较于传统的气象卫星导航，更具有先进性和进步性，是用无限电磁波实现导航。与雷达通信技术类似，都是通过空间设备向地面发射信号，通过反射后实现空间设备与地面基站之间的相对运动。因此，二者接收到的电磁波的频率不同，相差一个多普勒频率，之后将接收到的信号，进行相关的数学运算，结合地面基站的坐标，从而进行精确地定位。在导航雷达中，大多使用激光雷达，这是由于激光雷达具有导向性好、分辨率高、抗干扰性强等特性，能够使定位更精准。

2.2 雷达导航技术应用

雷达导航技术利用航天器来进行测距与精确定位，借助于测距器与多普勒导航系统来实现该功能，测距时需要地面的测距器和空间航天器的协调工作，借助天线、收发信机等设备等之间的信号传递，来实现距离的测量。

随着航海技术的发展，基本上所有的船舶都安装了雷达导航，用于探测船舶周围的物体，象海岸、桥墩、船只等，船上的工作人员可以通过雷达显示终端上的雷达回波信息，确认各类物体与船舶之间的具体距离以及精确的方位，根据雷达提供的警告预判提前规避障碍物，保证船舶的安全。雷达导航被广泛应用于船舶市场，有效实现了航行避让、船舶定位、进出港引航等功能，目标告警是雷达导航的一个重要功能，确保了船舶的运行安全。但是，实际操作中，雷达导航必须与雷达显控终端共同工作，通过显控终端的雷达回波，来实现目标干预、告警等功能。随着雷达导航技术的发展，高精度的GPS定位、AIS设备等海上安全系统的研究与应用，更能有效规避船舶碰撞，保证海上航线的安全。

3 雷达通信与雷达导航技术的综合应用

通信与导航是雷达的2种主要的应用技术，在实际的应用中，经常将二者相互融合使用，这在国防与军事领域更为明显，军用雷达为了保证作战的精确性与机密性，常常兼具导航与通信功能，2个功能的结合才能更好地实现对先进军事装备的控制和严密地监测，实现安全防护。同时，雷达通信技术的使用首先要考虑的是其高度的保密性，而导航技术首要考虑的是精准的定位，二者相结合的技术需要考虑保密性与精确性，而量子通信雷达技术的发展，是完美融合二者要求的技术，其具有高度的保密性与精准的导航功能，使达技术得到了高速发展，从而对相关领域的发展起到了重要地推动作用，提高了我国的国防军事能力与航空管制能力。

4 结语

新型雷达技术的发展与应用都必须依托于先进的技术支持，经济社会的发展对雷达的保密性与精确性提出了更高的要求，这也就推动了雷达组网与多传感器的融合发展，雷达通信与导航技术的综合将是未来雷达发展的主要趋势。通过对雷达进行通用化、系统化、模块化设计，不断提高雷达的可靠性与精确性，逐渐成为雷达技术发展的趋势，而近年来量子通信技术的发展，更是促进雷达系统迎来新的发展机遇的重要技术支撑。

参考文献

[1]刘晓平.雷达通信技术与雷达导航技术的综合应用[J].电子技术与软件工程，2018（23）：35.

[2]许方群.低空空域监管中雷达、通信、导航技术的应用探究[J].中国战略新兴产业，2018（8）：140.