淺談連續波與脈沖調制技術在場面監視雷達中的實踐

袁哲

摘 要 在現代化機場管理工作中，場面監視雷達起到重要應用價值，連續波技術及脈沖調制技術是其中主要應用技術，因為應用方式的顯著差異而構設起不同的雷達應用模式。本文對場面監視雷達及其兩項主要應用技術簡要概述后，詳細對比分析了連續波技術的綜合應用優勢，希望能為機場監控管理工作提供一些理論參考。

關鍵詞 場面監視雷達;連續波技術;脈沖調制技術;實踐對比

前言

隨著我國航空運輸產業的跨越式發展，機場飛機起降頻次有了很大提升，其間各類機坪交通車輛密度更高，傳統塔臺監控管理形式在機場交通狀況監控應用中顯然已無法確保安全質量，引進先進監控設備在機場交通管理工作中更有必要性。場面監視雷達是一種主要用于位置場面移動目標監測的設備，能提供目標基本信息，以此使塔臺管制員在各種交通狀況下均能實現對機場飛機與車輛的有效管控，促進通行效率的同時也能提高機場管理安全性。

1場面監視雷達的基本概述

大型國際機場中的日常飛機起降頻次以及場內車輛流動量相對以往已有明顯提升，對塔臺監控造成很大壓力，特別是在交通高流量時期，很可能出現機場場面交通安全管控失衡、延滯問題，對交通安全與管控效率產生嚴重影響。場面監視雷達是從其具體應用功能而言的，結合對應信息處理系統，能整合機場監視區域內各種數據，并在塔臺終端上顯示出該機場中的電子地圖、起降飛機以及通行車輛等，并對其各類基礎信息加以標識，從而實現對機場內監視目標的全面管控[1]。該監視雷達具有很強的針對性，是對機場飛機及車輛的監視管理，為管制員提供詳細的機場交通信息。

如果將之以信號應用類型加以區別，可具體分為脈沖雷達和連續波雷達。其中脈沖雷達以共用天線使用為主，而且在信號發射與接收過程中呈互差形式，發射信號則關閉接收，反之亦然，通過信號發射與接收過程中的時間差進而得出移動目標的距離位置等信息內容;連續波雷達與之則有很大差異，發射與接收設備均連續工作，結構設計上采取的是雙天線形式。

2兩項關鍵技術的應用介紹

連續波雷達以連續波技術為核心，實現對機場交通工具距離的測算，具體而言，應用線性調頻技術，連續波雷達可實現所傳遞信號的時間信息攜帶轉化，信號在發射與接收過程中，會有一定的頻率差別，這一頻率的差別變化正與時間變化呈正比，通過時間差的確定，即可進一步測算出所監視目標與雷達站間的距離，以此確定目標的具體位置，以及與其他目標之間的位置關系。

脈沖雷達并非連續進行信號收發，而是借助天線以周期性形式進行高頻脈沖信號的發射，每當完成信號的發射后，雷達就會關閉發射設備并打開接收設備，轉變為接收模式，接收剛才發射信號與目標接觸后的返回信號，從發射到接收，其間有一定的時間差，通過時間差即可測算出監視目標與雷達站之間的實際距離，不過因為周期性地信號接收，也容易受接收距離的影響，對于近距離目標很可能出現盲區[2]。

3技術應用的對比分析

從兩項技術基本概念以及具體效果而言，連續波技術在場面雷達監視應用中具有更強大的優勢，以往很多限制條件也在線性調頻技術的結合應用中得以有效解決，在理論研究抑或是實踐應用上都逐漸更優于脈沖調制技術，脈沖調制在收發信號的不斷轉化中，很可能出現信號隔離問題，尤其是在復雜狀況下，更可反饋出現異常監視信號，得到錯誤的數據信息，影響信息應用的有效性。本文主要討論線性調頻連續波技術應用中的優勢，也是對該技術在場面雷達監視體系應用的進一步分析。

3.1 具有更高的分辨率

分辨率優化更能提高大型機場內各交通車輛的監視質量，準確分辨各種距離下的車輛信息并測算翔實距離，以此促進機場監視效果地提升。脈沖調制技術理論上也能實現分辨率的進一步提升，因為其距離與時間呈線性變化，所以必須要通過更高采樣頻率實現，但因其本身信號收發的周期性限制，采樣頻率很難大幅度提升，也無法隨連續波技術調整到分辨率極高的程度;但對于連續波技術而言，因為理論距離分辨率的同質化限定，所以其采樣頻率無須提高，只要保證依據有效時寬內中差拍信號的合理收發即可，通過采集信息內容的傅里葉運算就能獲得技術應用同帶寬狀況下的極大距離分辨率，在一些極高分辨率監視要求的機場內具有更好的應用價值[3]。

3.2 不會出現監視盲區

監視盲區問題一直都是機場場面雷達監視系統重點突破的管理困擾問題，線性調頻連續波技術即對該問題進行更有效管控。從脈沖調制技術的應用中發現，該模式雷達在監視中會出現近距離監視盲區，導致監視系統出現漏洞，關鍵即在于發射信號時寬較小，無法準確對應回波延時，進而造成信號接收不及時;線性調頻連續波技術因使用的是雙天線，無須共用天線，所以信號的收發均可同時進行，從而使信號發射時寬足夠大，以連續信號的收發實現對機場中更全面的監視，而無盲區發生，在一些接近跑道處的雷達站具有重要應用效果。

3.3 發射功率相對較低

發射功率低能減少對外界環境的干擾，確保雷達監視使用的安全性，同時對設備使用要求上也會比較小。線性調頻連續波技術使用的是全固態發射設備，在同信號發射距離上，所需功率更小，能夠減少對設備的運行壓力，如脈沖調制技術應用中常會通過高壓來激發磁控管振蕩，無論對設備構件還是周邊環境都會造成較大的影響，構件如果缺乏良好的耐壓性能，很容易損壞，也間接提高了運維成本。

4結束語

總之，場面雷達監視系統的建設在機場大型化、現代化發展過程中是不可或缺的重要組成部分，以此獲得對機場各交通工具的系統化監視，可有效提升機場交通安全管理質量;同時也需進一步革新應用技術，應將連續波技術合理融入其他優秀監視技術的應用中，不斷改進完善，為航空運輸發展提供更有力支持。

參考文獻

[1] 丁鎖輝，楊愛平.線性調頻脈沖壓縮雷達干擾技術研究[J].艦船電子對抗，2018，41（4）：4.

[2] 張一騰.線性調頻連續波場面監視雷達原理研究[J].科技展望，2016，26（4）：139.

[3] 王朝暉.連續波與脈沖調制技術在場面監視雷達中的應用[J].數字通信世界，2017（8）：241.