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，實現對空間內物體的定位探測、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與通信系統結合的一體化技術，主要由雷達、發射機、接收機、通信處理模塊、信號通道等組成。根據通信媒介的不同，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射帶有大量數據信息的特定頻率電磁波信號，并被空間內的戰機、氣象衛星、航空飛行器等設備接收。然后，空間內的設備將需要反饋回地面的數據信息通過其自帶的信號發射器發射到空間中，并被相控陣雷達的天線陣面接收，然后經過通信處理模塊處理后，以實現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測信息、為航管中心提供數據信息、為異常敵機提供驅逐信息等。戰機防空雷達主要負責為戰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數據信息等。潛艇雷達主要負責為戰斗群中其它潛艇提供坐標信息、為指揮中心提供數據信息等。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送到氣象局的終端控制室，以實現氣象監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GPS、北斗、伽利略等GNSS衛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射電磁波，并經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射時的頻率會相差一個多普勒頻率，從而通過相關數學運算，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

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展，雷達通信與導航技術將迎來一片藍天。

參考文獻

[1]趙麗嘉，孫旭東，楊杰.雷達信號處理機顯控及通信技術[J].電子技術與軟件工程，2017（15）：47-47.

[2]王宏強，劉康，程永強等.量子雷達及其研究進展[J]，電子學報，2017，45（02）：492-500.