雷達、通信、導航技術在低空空域監管中的應用

馮文果

摘要：本文探討了我國目前低空空域的特點，分析了對于低空空域中管理的問題，研究了現代化科學雷達、通信、導航技術的運用。

關鍵詞：雷達；通信技術；導航技術；低空空域監管

中圖分類號：TN958 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）01-0039-01

在我國的低空空域進行監管方式中，具有多種的監管手段及方式，既可以通過人工進行監管，也可以實行電子化通信自動的監管，還有雷達模式的監管途徑。這些監管模式都有其自身獨特的優勢，對于人工監管來說，其主要是通過使用專業性的通訊科技設備，進一步的再對航空器所表現的相對位置進行主觀性分析，然后再將其通過管制員去人工引導航空器飛行的一些情況位置要求，這些都對相應的人員有著極高的專業素質等硬性要求。我國科學家對雷達電子設備研發以及通信技術與導航技術不斷專研對其起到了不可忽視的作用。

1 我國目前低空空域的特點

在我國的現行規定中，把一千米以下的天空區域規定為低空的空域范圍，同時因為在低空空域的飛行以及航空器設備的使用都有著明顯的差別，所以對待低空空域的監管方式也有著不同分類，主要分為監視、監制以及報告等空域類別。即使是空中飛行服務交通，也是需要人們進行監管服務的，不僅在低空飛行過程中要做好詳細的計劃，也要及時性去向上級領導匯報，及時避免出現不必要的問題。

2 對于低空空域中管理的問題探析

2.1 對低空空域安全監控中的問題

目前我國低空空域的安全防范技術還不是很完善，在空中飛行的安全防衛方面也是處于薄弱的環節。盡管目前在低空飛行進行監管的條件下，可以對低空的飛行活動安全有所保障。但是在一些警惕性不夠或者監管不夠嚴格的情況下，在這些區域范圍進行飛行活動，可能會導致一些不確定的安全隱患。所以加強安全科技的引用，以及做好問題區域的安全監管，需要加強重視力度。

2.2 對低空空域監制運行中的問題

我國對于低空空域的管制運行提供了方方面面的服務，但也存在著一些尚未監管到位的盲區地方。因為在一些地理環境比較差或者技術設備不到位的情況下，無法在這些地區范圍使用低空空域管制的相應設施設備。這種限制了資源使用的低空空域，也就造成了管制運行體系不夠完善的問題。

2.3 對低空空域飛行服務中的問題

因為科技的發展進步，人們對于低空空域飛行器的使用也是愈來愈頻繁，所以針對低空空域的安全問題以及飛行服務要求也越來越受到人們關注。特別是對于低空中的匯報區域與監視區域，需要根據不同區域的不同特點，來制定適合的飛行方案計劃，并及時向領導匯報，做好審批溝通，有利于保證在這些低空領域飛行的服務管理，也有助于完善飛行服務的監管制度與提高服務水平。

3 現代化科學雷達、通信、導航技術的運用

3.1 雷達科技的監控應用

雷達的監控原理主要是利用了雷達的探測性能，實現有效的監管低空空域范圍，從具體的方面來說，我們將分為一次的雷達監管與二次的雷達監管。

（1）一次雷達監控。一次的雷達監管主要是利用天線副瓣與波瓣的降低，然后抑制地面的雜波，還有強化低速的目標檢波性的概率等等，強化的雷達系統不僅可以提高對于航空器低空飛行的探測能力，也有利于對其進行監管的能力，而且系統的架設非常的方便，也具備著較強獨立工作的能力。但是一次的雷達監視系統也存在著不足之處，因為其主要是通過利用電脈沖的反射信號去進行信息探測與顯示，這樣只能在顯示器中看到一個個的亮點。如果和二次雷達的性能相比較，一次雷達的監視方式就缺乏了目標的識別碼以及高度等信息，且容易受到一些氣象以及雜波等不同因素的不同干擾[1]。（2）二次雷達監控。二次的雷達監管主要是通過利用地面的雷達配合飛機上的機載雷達，二者相互聯系，傳遞信號，實現對低空領域中航空器飛行的監視。而且在地面上的雷達系統會在一定性的周期內，去發射相對應詢問的信號，一旦航空器中接收了這種信號，航空器中機載的雷達就會自動的進行回復去應答詢問信號，這些信號信息包含了不同航空器的識別碼與高度代碼，還有一些特殊性編碼的信息內容。這種二次雷達系統不會輕易的受到一些外界因素的干擾影響，能夠實現對航空器進行精準的監視作用，以便于保證了航空器飛行時的安全，同時也有利于提高在低空空域中的利用效率。但是，如果一些目標過度的密集，也可能會出現不同應答重疊的問題，且這種系統的建設周期比較長，監視的成本也比較的高[3]。

3.2 自動化的監控

自動監控主要是通過數據通信與導航系統的結合來實現的，其主要的工作原理就是利用了航空器里機載性導航的系統，這種系統可以自動地去判斷位置的信息，然后再將航空器上的識別代碼與一些關鍵性的信息共同的發送給地面上的接收系統，這種顯示性的設備可以顯示出偽雷達的效果畫面，給空管人員進行低空的監管提供了方便。

3.3 北斗衛星導航系統在監管中的應用

（1）監管系統在低空空域方面的應用設計。我國在低空空域中的監管系統以全球定位的系統、“北斗”衛星系統、地面控制中心以及飛行器的機載設備等四大方面組成，這種監管系統在低空空域運用中覆蓋的范圍比較大。我國監管系統運行的過程一般由北斗衛星接收全球的定位系統信息后，再將所接收信息進行處理并保存到服務器里，在通過顯示器進行準確顯示飛行器的信息，方便了監管人員通過監管系統去監控飛行器，并能夠及時了解飛行器的飛行狀況信息等。（2）地面的監控中心在低空空域中的應用設計。地面的監控中心系統通過北斗指揮型的用戶機、衛星天線、數據庫服務器以及大型顯示器等設備組成。在通過北斗指揮型的用戶機接到了指令信息之后，將信號信息發送給負責信息接收與發送到衛星天線上去。北斗衛星對于信號的發送，一方面是速度比較快，另一方面是發送的效果比較好。而在地面的控制中心軟件需要對飛行器的設備狀況以及攜帶的各種信息進行接收與分析處理，并進一步的保存到服務器監控的數據庫中留待使用[3]。

4 結語

綜上所述，對于低空空域的監管情況，雷達技術的引用一般集中在于雷達監控方面，而對于導航技術與通信技術的運用主要表現在自動的監控系統里，雷達、通信、導航這三種現代化科學技術的應用以及互相補充，促進了低空監管的發展，也保障了低空監管的良好效果，低空空域需要此類相關監管技術的應用與發展。我國低空空域的監管發展非常的迅猛，尤其在引入了北斗衛星導航的系統到低空空域監管系統中，極大地促進了通信和導航方面的進步。不僅有效促進了我國低空航空行業的運行發展，也解決了低空空域監管的許多問題，進一步的完善了低空空域的監管體系，在未來的發展領域中，希望能夠吸取國內外先進的監測經驗以做到越來越完。

參考文獻

[1] 劉紀紅，王倩倩，楊麗.“北斗”衛星導航系統在低空空域監管系統中的應用[J].電訊技術，2012，52（1）：18-22.

[2] 王惠倩.雷達、通信、導航技術在低空空域監管中的應用[J].現代導航，2014（4）：270-271.

[3] 陳洋，王小龍，胡斌，等.一種用于低空空域的多源監視系統設計[J].科技創新與應用，2016（33）：35-36.

Abstract：This paper discusses the characteristics of low-altitude airspace in China， analyses the problems of management in low-altitude airspace， and studies the application of modern scientific radar， communication and navigation technology.

Key words：radar； communication technology； navigation technology； low altitude airspace surveillance