雷达技术的发展

空管雷达是ATM（空中交通管理）系统监视空中飞行情况的重要信息源之一，是确保飞行安全、实现雷达管制和提高空域容量的基础。随着雷达技术的进步和微电子技术的快速发展，空管雷达的技术水平也得到了巨大发展。尤其是进入20世纪90年代以来，随着射频大功率晶体管器件的成熟与商品化，空管雷达进入了全固态时代，国际上出现大量全固态、可无人值守的空管雷达。全固态空管雷达大量采用集成化、微电子化的设备，从而在系统可靠性、稳定性、自动化和商品化水平上有很大提高，使空管雷达发展到一个更为实用的阶段。二、国外空管雷达技术现状

现代空管系统中常用的空管雷达有一次监视雷达（PSR）、二次监视雷达（SSR）、精密进近雷达（PAR）、地面活动监视雷达（SMR）和气象雷达（WR）等，它们在通信、导航和ATC 管制中心的配合下构成陆基ATM系统。PSR是最早用在空管系统中的雷达，按使用的管制区域来划分又可分为：航路监视雷达（ARSR）和机场监视雷达（ASR）。ARSR是一种远程搜索雷达，一般工作在L波段，主要用于区域管制，监视连接各机场之间的航路上和航路外飞机的活动情况，作用距离为300～500km，如美国Raytheon公司的ASR-23SS雷达。ASR是一种中近程搜索雷达，也称机场终端区调度雷达，一般工作在S波段，主要用于探测以机场为中心、半径110～150km范围内的各种飞机的活动情况，如美国Raytheon公司的ASR-10SS雷达。

SSR是现代空管系统必配的设备之一，它是一种雷达信标系统（ATCRBS），发展于二战时期的敌我识别系统（IFF），并在50年代形成雏型。20世纪60年代初，国际民航组织（ICAO）确定了ATCRBS的国际标准。20世纪70年代又发展了单脉冲二次雷达（MSSR），从而为常规二次雷达的应用和普及打下了坚实的基础。MSSR采用三波束体制，可大大提高SSR的方位测角精度和分辨率，解混淆、抗天线副瓣、异步干扰和反射干扰的能力也得到大幅改善，如法国Thales公司的RSM970系列雷达。

20世纪80年代初，ICAO发布了S模式系统的使用建议，将英国的选择地址SSR系统（ADSEL）和美国的离散地址信标系统（DABS）结合起来，形成与常规SSR兼容的新型MSSR。S模式MSSR 选址系统的工作方式是对每架飞机都指定一个专用地址码，每次只询问一架对应的飞机，避免了因应答器要对视距范围内所有询问机作应答所造成的系统饱和问题。地址码为224≥1667万多个，进行一对一的点名问答，并能自适应地使询问功率与目标的距离相匹配，这就避免了因邻近飞机应答信号的交叠混淆而引起的相互干扰。由于询问与应答的离散寻址可以保证与所选飞机进行信息交互通讯，因而确立了地－空、空－地数据链通信的基础。

PAR是一种安装于跑道一侧的精密跟踪雷达，一般工作在X波段，主要用于监视和跟踪飞机的起降，作用距离为20～50km。PAR的品种很多，但这种雷达的主要功能和技术指标基本相同。为了提高PAR系统的效能，新型PAR系统一般采用两维电扫天线，如美国Raytheon 公司的AN/TPN-25雷达和ITT吉尔菲兰公司的PAR-2000雷达。此外，高效PAR系统还有采用一维相扫的二次PAR和采用多站定位原理的二次PAR。一维相扫二次PAR采用MSSR雷达体制，可以在飞机进入机场空域时，高数据率地精确测量飞机的三维位置坐标，如美国Raytheon 公司的PARM雷达。采用多站定位原理的二次PAR利用飞机的MSSR应答信号对目标进行多站定位和跟踪，并可以高重复频率对起降中的飞机进行S模式询问，精确引导飞机起降，捷克ERA公司为精密近进控制开发的“ASCS”二次PAR系统。

SMR是一种监控机场地面上飞机和各种车辆的运动情况的高分辨雷达，也叫场面监视雷

达，一般工作在X～Ka波段，作用距离为2～5km，如美国Cardion电气设备公司的ASDE-3雷达。SMR的回波信号处理有两种方式：一种是目标点迹和航迹处理，形成综合的机场场面动态画面；另一种是通过实孔径成像处理，显示机场场面的高分辨雷达图像，实现必要的目标识别和静止目标或障碍物成像。为了实现有效覆盖，可以配置2～4部微型SMR构成地面活动引导和监控系统（SMGCS），以探测整个需要监视的区域。

WR是一种探测降雨和风场分布等气象参数的监视雷达，分为航路WR、终端区WR、风廓线雷达和机载WR等不同类型的WR，主要作用是减少因天气原因造成的飞行延迟和对飞行安全的影响。目前，美国在航空WR发展上较先进，先后实施了终端多普勒天气雷达（TD-WR）、气象系统处理机（WSP）和下一代气象雷达（NEXRAD）等三个地面气象雷达计划。其中，TDWR 和NEXRAD是独立的WR系统，而WSP是用于ASR的附加设备。航空WR除了要探测降雨强度和速度外，更重要的是要能探测微暴的风切变信息，特别是在飞机起飞和降落过程中出现的微暴天气。风廓线雷达可以探测大气流动的分布情况，包括风向、风速、温度等气象要素。机载多普勒WR主要用于探测飞机前方的雷雨区和风切变情况，目前也在研制中、大尺度气象探测的机载多普勒WR。