时间：2022-02-09 13:59:47
关键词：雷达技术；发展规律；发展趋势
1.雷达技术的发展概述
在二十世纪三十年代，雷达技术开始发展，从二战时期起在各大战役中发挥着很大的作用，经历了实战的洗礼之后，大大的推动雷达技术理论的完善和对应用的深入探索，现代雷达技术理论方法、体质机制及技术应用均得到了很大程度的发展，经过几十年的发展，雷达装备技术在环境条件、目标任务以及雷达的研发生产技术等，均发生了变化。雷达的发展可分为以下几个阶段：1、以电子管、非相参为主。为了勘探飞机等飞行物。2、以各项性能比较高的全相参为主。为了应对防空作战的局势。3、以大规模的集成电路、全固态为主。4、以多功能、自适应和对目标识别准确度的技术为主。为应对现代越来越发达的科技产物。
2.对雷达装备技术发展产生影响的内外因素
2.1内部因素
影响雷达装备技术的内部因素有三个方面：资源、方式、能力。资源指的是雷达在波形、极化、平台等资源方面的所利用的程度。方式即是其获得相关信息的各类方法及途径，其中含括布设、运动、构型、配置等多种方式，另外这个因素对雷达技术的影响最大，在技术创新中有着主导性的影响。能力说的是雷达装备技术运用到现实中最后所呈现出的能力。三个内部因素在雷达装备技术的发展进程中，对其有着非常重要的作用力，推动着其发展和完善。
2.2外部因素
对雷达技术产生影响的外部因素有三个主要的方面：环境、目标、任务。环境因素比较复杂且多变。雷达的工作环境，所处的生存环境和磁场环境、需要勘探的目标周围的未知环境，都存在复杂性和未知性。雷达所需应对的目标是有着多样性这一特殊点，主要表现在种类的构型、活动的空间、运动的特点、频谱、极化等方面的复杂性。任务因素多元化，雷达技术在作战方面的的应用范围要广，才可以满足实战的多元性。
3.雷达技术的发展规律特点
3.1频谱资源的占用更广
经过大量研究表明雷达技术在频谱资源方面更加宽泛，这让雷达的纵向分辨能力以及定位的精确度更高，另外所占的空间谱越来越大，很大程度上提高了雷达在横向分辨能力以及定位方面的准确度。
3.2雷达勘探的方式从低纬度逐渐向高纬度发展
雷达技术的观测视角覆盖，探测器构型及信号的空间维度，这三方面是主要体现雷达探测维度的体现，其完善程度也充分代表着雷达装备技术的成长阶段。此外雷达技术在资源方面的消耗程度也在逐渐增多。
3.3内外因素对雷达装备技术发展的综合影响
在雷达装备技术的发展中避免不了遭遇到内部外部因素的各种影响，其外部影响中环境、目标以及任务牵制着雷达装备技术的进展方向，内部影响中雷达技术的资源、能力、方式，这涉及到雷达技术的可行性以及其认知程度及其他方面的问题，一方面也约束着雷达在技术发展上的步伐，有着决定性影响。
4.雷达技术的发展历程及未来发展趋势分析
4.1雷达技术的发展历程
大致可以分为以下几个阶段：
1、二十世纪中前五十年。在这一阶段中，战争频发，飞机被广泛用于战争，飞机灵活，在上空，不易察觉，所以当时对飞机的探测成了当时关注的一个重点，这就很大程度的推进了雷达技术在理论方面、技术方面、实践方面的进步。在这个时期的雷达视角单一，呈点状分布，单一勘测器构型和一维的信号处理，基本满足当时战争需求。
2、二十世纪后期三十年。雷达技术在理论、技术等各个方面都有着突破性的进展，中远程导弹及军事卫星等很多高科技被研发出来，并且被大规模的应用到战争中，雷达装备技术的发展在这一刺激下，获得了很大程度上的推动，并大规模的在军事上应用。这一时期雷达的具有一维的多视角式布局、二维的信号处理、多类探测器的简单式构型等特别点。
3、二十一世纪前后五十年。国家经济的发展带动着科技的不断进步，越来越多的高科技出现，这就造成了高科技的局部性战争的爆发，新型的军事就要来了，这将是军事的一个变革的时期。这一时期，雷达的具有二维度多视角的分布，多类探测器的共形式构型和多维度的信号处理等特点。
4、再之后的五十年。这是雷达技术目前所在的阶段，此阶段将是数字化的年代，雷达技术在此阶段，将会有更多的创新，为了适应这一阶段，将不断的完善基础理论及技术。数字共形相控阵式雷达、双多基的SAR与三维的SAR等很多新研发的雷达技术可以会进行技术整合，在实际战争中进行检测。这一时期的雷达技术也许会具有三维度的多视角式分布、多维度的信号处理和多类探测器的复杂式构型等特别地方。
结束语：
本文对雷达技术的影响因素、发展历程及未来发展趋势进行分析概述，雷达装备技术的发展很大程度受到当时局面的影响，为满足当时军事需求，进行改进。近一步深入了解雷达装备技术在发展中所呈现的规律，这给雷达装备技术的发展走向提供了很有意义的重要依据，所以研究人员及研究机构，要对雷达装备技术的发展历程进行身日的了解及分析，总结其在发展中所呈现的规律，归纳其发展中的特点，与当今技术相对比，对未来的技术发展进行规划，让雷达装备技术在研究领域方面对发展的主流的历史、当今和未来的情况有把握，明确雷达装备技术在未来的目标，确定科学的研究方向，制定研究方式，从而推动来雷达技术的发展。
参考文献：
关键词：扩频技术；雷达信号分析；信号处理
雷达和通信是作战平台两个最重要的组成部分，对满足小型化、多功能化的现代化战争需求具有十分重要的现实意义。在现代军事领域中，扩频技术在导航系统、军事干扰系统等领域中得到了广泛的应用，取得了长足发展。扩频技术的应用在一定程度上能够保障在复杂电磁环境中的军事通信畅通无阻，从而促进了军事通信技术的发展。
1扩频通信技术的理论基础
通信雷达在探测获得目标参数后，需要将获得的参数传递给其他相关的参数控制设备。通常而言，目标参数的传递需要借助通信系统来完成。所以选择一种恰当的通信流程和工作方式对于雷达通信系统的正常工作十分重要。常规的雷达通信系统由三部分组成，即地面通信雷达、中间通信和其他相关设备等。雷达通信系统的运作流程可以概括为：首先，地面雷达对外发出探测信号，探测信号在遇到探测目标后，会产生回波，当地面雷达接收到回波信号时，需要对接收到的信号进行处理，对获得的具体参数进行计算，最终形成控制指令通过通信的方式发送至相关的处理设备，相关的处理设备对接受到的指令信号进行处理后，交由执行装置进行执行，最终完成整个预定的目标。扩频通信技术是一种利用频率更高的伪随机序列对信号基带中的有用信息进行调试，将经过调试后的频谱信号分布在一个带宽更高的频带中进行传播的通信技术。扩频通信技术的理论基础是香农公式。理论分析认为，可以采取用信道宽度换取信号噪声功率比的方式达到预定信道容量的要求。换言之，即便在低信号噪声功率比甚至是信号被噪声淹没的条件下，可以采用增大信道宽度的方式达到准确传输特定信号的目的。与常规的通信技术相比，扩频通信系统需要在信号的发送端添加扩频模块，而在信号的接受端需要增加解扩模块，两个新模块的加入在一定程度上提高了雷达通信系统的抗干扰能力现代化的军事作战需求对军事通信技术提出了较高的要求，在现代通信中，扩频技术得到了广泛应用。以扩频技术作为技术支撑的码多分址技术具有其较强的抗干扰、抗衰减等优良性能，可以进行多地址通信和实现低功率谱密度，成为了现代通信技术中基于扩频通信的技术典范。扩频通信技术可以分为直接序列扩频和跳变频率扩频两种。直接序列扩频通常采用的是将伪随机序列和原始信号作为模二加，在用一个伪随机序列表示信息码元，伪随机序列具有高码率的特征。之所以信号的频谱可以被扩展，是由于码片的速率较信息码元速率高很多的原因。同一个扩频码和接收信号在接收端处需要在进行一次是时域相乘，由于与扩频码的相关性不高，因此，在接收信号的存在的干扰和噪声可以看做是扩频，信号的功率被抑制。有用信号和同一个扩频码相乘两次可以还原为有用信号本身，同时信号能量重新在较窄的带宽能聚集、压缩，从而实现信号的解扩。跳变频率扩频则是将扩频码的载波频率变为不断变化的随机跳变。跳频方式亦可被视作一种载波按照一定规律变化的多频频移键控。调频频率系统的离散频率范围从几千到220，在跳频系统中，可以对扩频码选择不同的信道，这区别于直扩系统。
2扩频技术中扩频序列的同步
在雷达通信系统中，扩频序列的同步居于十分重要的位置，在扩频通信中，通常需要满足的同步包含两点，分别是一般的载波同步和扩频码的同步。目前，在扩频通信技术中较为广泛采用的接受同步法包括滑动相关捕获法、匹配滤波器捕获法和并行相关捕获法等方法。在这三种接受同步法中，滑动相关捕获法是一种相位匹配捕获法，通过滑动本地的伪码来搜寻所需的相位，直至出现所需的峰值信号，捕获成功。并行相位捕获法则是通过借助一个相关器，将多路的相关性计算结果传输至比较电路中，以相关性最大的电路作为成功的捕获电路。匹配滤波捕获器利用的是一个快速捕获器，通过对相关数据进行计算分析，由于匹配捕获器的频谱特性和输入信号的频谱特性完全一致，因此在雷达信号系统中被广泛使用。
3扩频信号系统的设计与调试
基于扩频技术的雷达通信系统扩频功能的实现需要结余扩频码序列对原始信号的频谱进行扩展。因此在信号发射机的上除了要有载波调制模块外，还需要有扩频信号的调制模块。新的组成结构对雷达通信系统提出了跟高的要求，而对于扩频信号系统的设计和调试工作主要集中在对于发送模块和接受模块两部分。发送模块的设计工作主要包括原始信息编码、扩频和调制三个方面。在雷达通信系统红，为了实现对数据信号扩频的目的，常用的做法是对扩频码序列和带发射信号相乘，得到扩频码比数据窄的时宽，实现扩频序列的频带高于数据序列。接收模块的设计工作主要包括信号带通采样、信号滤波器的设计、信号的解调和匹配滤波器四个方面的内容。滤波器是一个在接收系统中被多次使用的装置，一般而言，高性能的滤波器具有强大的IP功能，可以自动实现对系数对称性的发掘，从而达到减少资源浪费。采样后的数据进过滤波器后，通常会采用差分相干解调法对信号进行调试，最后交由匹配滤波器进行相位搜索。
4结束语
如前文所示，本文中对基于扩频技术下雷达通信信号处理的相关问题进行了深入细致的分析，通过对雷达通信系统的结构、扩频通信技术的相关理论技术、扩频序列的同步等技术进行研究，得到了扩频喜好系统的设计和调试方法，希望文本的研究结论可以进一步丰富对于扩频技术下雷达通信信号处理相关问题的认识。
参考文献
[1]张国强.扩频技术下雷达通信信号的处理策略研究[J].数字通信世界,2016(1).
[2]喻方惟.扩频技术下的雷达通信信号处理分析[J].通讯世界,2015(3):39-40.
[3]黎立.基于扩频技术的雷达通信信号处理实现[D].南京理工大学,2014.
[4]郁如圣.基于制导雷达的通信信号处理研究[D].南京理工大学,2012.
[5]宋强.相位编码雷达基于通信指令的空中目标定位技术研究[D].南京理工大学,2010.
[6]郗洪.智能扩频通信信号处理的研究[D].西北工业大学,1999.
[7]陈华.某扩频通信系统信号处理单元的设计[J].长岭技术,2004(3):1-12.
1按主线理顺内容体系
空管一次雷达是典型两坐标监视雷达，最接近于警戒/引导两坐标雷达，只是没有军事作战这样的功能指标要求；空管一次雷达工作状态采用无人值守，而警戒/引导雷达需要操纵员辅助录取及监视雷达工作状态．这些雷达的回波信号接收和信号处理过程近似相同，即雷达检测目标所采取的方法都是将信号功率提升、将噪声和杂波功率抑制，所以，在雷达天线接收回波至回波信号处理的过程中，信噪比/信杂比适合于作为空管一次雷达主线．在雷达信号处理之后的录取至雷达情报送出之前的数据处理过程中，目标的信息主要是针对点迹的建立和航迹的建立、更新，不同于人工跟踪中要求人员的熟练操作、主观判断和经验积累．自动跟踪要求在计算机及数据处理器平台基础上，采用各种已有算法、创新经验，而这些都是为了实现目标跟踪的自动化，达到无人值守的目的．由于实际环境复杂多样，设计计算机及数据处理器中的算法和经验会出现遗漏，这时，人工设置指定区域对虚警点迹和虚警航迹进行限制就是确保虚警概率在指标范围内的保证．再将所获得的点迹或/和航迹送显示器显示，并将数据向空管中心或情报中心传送，它们也是雷达工作的一部分但不便按主线归类．空管一次雷达内容层次如图2所示[1,3-4]．按照3个层次展开：①目标、杂波、噪声等特性分析，点迹位置、航迹运动特性分析；②对单个脉冲及相参脉冲串处理中信噪比/信杂比提高方法的讨论和对目标跟踪算法的讨论；介绍空管一次雷达从接收回波到形成航迹的组成原理和结构；③在回波信号检测、目标跟踪过程中控制虚警概率．按照课程标准中内容标准的要求[5]，具体课程内容规划有如下6个方面：1)目标探测基本原理是指采用无线电技术探测目标机理以及脉冲波形、天线波束与雷达性能之间的基本关系等；2)回波特性和噪声特性分析是空管一次雷达课程的理论基础，为后续雷达处理回波原理、雷达阵地优化技术做准备；3)目标检测与雷达探测性能主要是导出提高信噪比/信杂比的系统处理要求，描述应用好雷达与探测基本原理的关系；4)信号波形分析是深入分析脉冲雷达所采用的波形对探测性能的影响；5)雷达分系统介绍主要包括天线和射频通道、发射机、接收机、信号处理(重点讨论对回波的MTD处理技术和方法)、数据处理(重点讨论对点迹/航迹的产生、过滤技术和方法)、监控与显示(重点讨论雷达设备工作状态的监控技术和方法，雷达回波、点/航迹等显示功能)．
2按主线的教学要求
因为雷达探测目标技术的复杂性，图2所示的内容层次涉及到具体多门相关课程，在学员(受训者)学过相关专业基础课程后，本课程中的部分相关内容就是一个再学习和再深入的过程[5]；如果学员(受训者)没有学过相关专业基础课程，本课程中的部分相关内容就是一个新内容，其学习内容也是完整的．将基础原理到应用所涉及到的内容融合在一起，对理解雷达的系统性也极有好处，特别有利于雷达使用中的参数设置和优化．从空管一次雷达培训教程编写开始就按照主线进行规划，直到雷达的应用，使整个过程在“主线”的引导下进行．考虑到目前没有现成的教学书籍，有必要编写1本空管一次雷达教材，可以使学员(受训者)一方面减少寻找众多雷达系统和雷达原理类书籍的时间和精力，而将主要精力运用在探讨空管一次雷达这种类型的雷达探测目标规律性上，另一方面避免被这些书中描述的众多雷达类型所混淆．空管一次雷达教学内容按照主线梳理编写的要点是：①雷达探测目标基础：目标特性、杂波特性、噪声特性；②雷达检测目标性能分析；③模糊函数与匹配滤波器结合进行信号波形分析；④按照信噪比/信杂比提高的要求对信号进行处理；⑤按照目标跟踪与虚警控制的要求对数据进行处理；⑥其他分系统讨论．在课程进行过程中，可以适当考虑让学员参观空管一次雷达装备或上机体验参数设置功能，在感性上认识有助于理性上的认识[8]．
3结束语
将知识采用主线串起来，可以使学员(受训者)准确理解雷达原理，为在后续装备学习中增强技能打下坚实基础．本文提出的“主线”是文献[1]的延伸和发展，是对前期“十五”、“十一五”空管雷达引进培训班的教学经验总结，这些学员还将该主线应用到了雷达站装备状态的优化中，效果良好．目前，应用该方法已经编写出了空管一次雷达课程教材，为空管雷达培训课程提供了首选教程．该方法可以推广应用于同类课程(如雷达系统课程)，学员也可以仿照该方法，对其他类型雷达归纳整理出相对应的主线．
作者：张尉 林强 单位：空军预警学院
关键词：雷达接收机；灵敏度；测试；方法；技术革新
随着我国电子技术的不断发展，如何利用新型电子技术提高雷达设备整体质量，就成为了当前雷达技术研究者的重要研究内容。特别是在雷达信号接收过程中，提高接收机敏感度对于提高雷达设备信息处理质量，有着重要的技术支持作用。为此技术人员利用GPT S软件技术，在原有的雷达接收机技术基础上，改进发展了接收机灵敏度测试方法，提高了灵敏度测试自动化与准确度质量。新型接收机灵敏度测试方法主要技术内容包括了新型技术平台、流程技术革新，用于测试整体速度和精度，其研究具体内容包括了以下几点。
一、测试平台实用技术研究
接收机灵敏度测试平台是开展测试工作的基础设备，也是技术人员首要开展的技术革新环节。在测试平台设计中，主要技术内容包括了以下几点。（1）确定信号流通方式。在测试平台设计中，技术人员在接收机与测试设备过程中，一般使用定向耦合器信号，用以确保设备间信号流通质量。（2）以雷达技术指标为基础，确定测试信号强度。不同的雷达设备对于信号接好信号的要求差异，过强的信号接收强度会破坏接收器。所以在测试平台设计中，技术人员应根据雷达技术要求，采用技术措施（如在设备线路中增加同轴衰减器）调整测试信号强度，确保测试接收机测试安全。（3）选择合理的信号源。信号源质量是测试平台质量的主要环节。特别是脉冲发生器为主的微波信号源的采用，是当前较为常见的信号源设备。（4）利用质量较好的功率测试频谱仪与计算探头，做好信号输出功率与频谱的检测工作。（5）采用人工检测监控工作。在信号检测过程中，技术人员需要在测试平台中同加设示波器，进而保证测试过程中技术人员对测试监控的开展，提高测试工作质量（6）接入ATE系统。在平台使用过程中，技术人员需要在接收机输出端，接入自动化ATE设备，保证测试过程完整有效（7）及时调整匹配负荷。技术人员在测试中，应根据测试雷达的使用功率，及时调整雷达匹配负载，确保测试平台与雷达系统的整体安全。在实际的平台设计中，其设计图事例如图所示：
图一 测试平台主要设计图
二、测试流程控制技术分析
接收机灵敏度测试质量与测试流程是否完善有着重要联系。在实际的测试流程确定过程中，其流程内容包括了技术指标确定、测试步骤确定以及人力监控步骤三个主要流程。首先是确定测试数据流程。在实际的测试过程中，技术人员应依据接收机特点确定测试数据。主要流程为：第一步根据接收器设计数据确定测试检测门限；第二步以数据门限为基础，做好输出信号采样分析。当采样数据小于门限数据，则认定检测数据为0！，；反之则认定检测数据为1！。其次是确定测试步骤流程。在测试过程中，技术人员应确定完善的步骤性流程，以流程方案为依据开展测试工作。第一步依据接收机设计数据，确定测试中应采用的初始信号输入功率。第二步根据测试的输出测试结果，调整测试发生器信号输出功率，达到测试中出目标的实现。第三步做好测试干扰预防工作，如在测试中确保输出与输出信号的宽度相同；测试输出数据连续两次以上为1！；数据显示稳定，具有周期性特点，都是防干扰工作的主要内容。其实际过程如图二所示。最后是人工测试监控流程。测试过程中，人工检测流程是确保测试稳定的关键步骤，其过程包括以下三步。第一步对示波器进行全面监控，监控内容包括了测试信号波形是否与检测数据成对应性关系，排除错误信号。第二步监控人员对错误数据内容，与观测频谱信号进行对比分析，判断错误信号是否由于干扰产生。第三步根据测试分析结果得出检测结论，如检测数据无效，重新进行检测；检测数据有效等。
三、测试方法革新技术要点分析
在接收机灵敏度测试方法技术研究中，其主要的技术要点包括了输入信号设计与测试质量提升，两个主要内容。在设计实践过程，技术人员采用了以下技术内容。
（一）脉冲输入信号技术分析
测试输入信号技术研究中，技术人员通过采用与完善脉冲信号，提高输出信号质量。其信号设计技术实践过程，在实践中表现为以下内容。首先模拟输入目标信号。技术人员首先应根据雷达发射机设计数据中输入信号参数，设定脉冲信号。其信号分为两路信号内容。一部分用于触发接收器系统运行的脉冲信号；另一部分则用于在测试中模拟测试目标信号使用。其次做好输出信号的控制。脉冲信号输出功率控制，是信号技术的重要内容。特别是在检测过程中，如果脉冲信号功率过大，会造成接收机功率过于饱和，进而丢失测试脉冲信号，影响检测结果，功率过大时甚至会对接收机造成破坏，造成严重的质量事故。所以技术人员在检测开始前，应以接收机设计理论数据为前提，合理配置脉冲输入功率，提高输入信号质量。最后合理调整脉冲功率。在实现理论化输入功率配置后，技术人员在测试中还应对脉冲信号进行合理调整，特别是在初始输出信号全为0！的情况下，技术人员应逐步提高脉冲信号功率，保证信号输出功率变为1！数据，在按照测试流程开展检测工作。
（二）测试质量保证技术
接收机灵敏度测试质量包括了测试精度与速度两个主要组成部分。在测试实验中技术人员将这两个组成部分利用一体化模式进行提高，有效的确保了测试技术的整体发展。其主要技术内容如下。技术人员一般确定测试精度数据为（10-n），在将（10-n）dB定为测试误差单位，开展灵敏度测试工作。但是在实际工作中，由于这种提高测试精度的技术模式，在提高一个数量级的同时，会增加测试时间十倍，进而影响了测试速度。所以第二步技术人员在测试中，应按照10dBi进值对测试紧凑型衰减，直到输出数据显示全部为0！数据，再根据技术要求以1dBi进值为基数增加数据，直到出现输出数据为连续的1！数据时，在进行再按照（10-1）dBi进值对信号开展衰减。技术人员重复进行以上步骤，逐步接近测试精度的技术方式，在实践中在确保测试精度的同时，有效的促进了测试速度的提升。是当前测试技术应用的主要技术革新内容。
四、结束语
利用新型的雷达接收机灵敏度测试技术方法，在提高测试精度的同时，实现了自动化与信息化测试目标，进而保证了雷达测试技术的整体进步。为此技术人员开展了全面的技术研究工作，保证其设计理论与实践的共同进步。
参考文献：
主要分析研究的是探地雷达技术及其应用，通过阐述探地雷达技术的理论基础、解释原理及发展历程等基本内容，结合采矿工程的实际要求，探究在采矿工程中探地雷达技术的实际应用，以期能够为相关研究人员提供重要的参考资料。
关键词：
采矿工程；探地雷达技术；应用
0引言
中国幅员辽阔、地大物博，拥有众多地下资源，其中丰富的矿产资源一直是中国社会发展和经济建设中最为重要的一种资源，是中国实现长久稳定发展和繁荣富强壮大的基石，因此采矿工程正在中国各地如火如荼地开展建设当中。而其中至关重要的一项技术即为探地雷达技术，通过使用该项技术能够帮助采矿工程更加准确地了解周边岩层情况及地质环境，同时还能够有效检测整体工程质量，在此背景之下，研究探地雷达技术在在矿工程中的应用具有极其重要的研究价值。
1探地雷达技术的简要概述
1.1发展历程
探地雷达技术最早诞生于20世纪初期，由两位德国籍科学家Letmbach、Lowy首次提出，经过半个多世纪的发展之后，探地雷达技术已经初具雏形，并且开始应用于包括冰层和岩盐等介质当中，但此时该项技术具有明显的局限性，即只能运用在电磁波吸收非常弱的介质当中。直到20世纪70年代中后期，在电子技术的诞生及迅速发展之下，探地雷达技术与现代化的数据处理技术相结合，其实际应用范围得到空前扩大，除了可以运用在电磁波吸收弱的介质当中之外，还可以用于土层、煤层等介质中，其实际运用范围涉及考古、岩石勘探、工程及建筑物内部勘探甚至是矿产资源探测当中。在20世纪80、90年代探地雷达技术被引入中国以来，经过广大科学研究工作人员多年的共同努力，探地雷达技术已经被广泛运用在采矿工程当中并取得了良好的成效。
1.2理论基础
探地雷达技术其实是一种依靠弹性波传播理论，是对于地下介质，对超高频短脉冲电磁波传播规律进行深入研究的技术。这主要是由于位移电流在地质介质当中占据着至关重要的地位，而介质的介电性质几乎可以直接影响甚至决定频散较少的高频宽频电磁波的传播速度，而这与弹性波传播理论具有极高的相似性，二者均严格遵循波动方程，只不过在变量方面存在些许不同的物理差异，但电磁波和弹性波之间具有相同的形式，因此结合合成波的原理可以将脉冲电磁波解构成为若干频率存在差异的正弦电磁波，也就是说正弦波传播理论及特征是探地雷达技术的重要理论基础[1]。
1.3解释原理
无论是在哪一种应用范围内，使用探地雷达技术的根本目标就是得到最终的地质解释资料，而这需要建立在拾取反射波的基础之上。对电磁波组标志进行有效识别则是与波形特征等具有紧密联系。在介质中进行传播活动时，电磁波组的传播路径，包括电磁场的具体强度、波形等将会随之发生变化，此时运用探地雷达技术能够以剖面图的形式对位于反射波组当中的同相轴进行追踪和表现，进而判断出地层是否存在断裂情况，最后依据真实可靠的地质钻探资料，明确反射波组当中蕴含的真实地质含义，形成基于整个探测区角度下的成果图将会成为采矿工程设计的重要参考资料。
2探地雷达技术在采矿工程中的具体应用
2.1对巷道围岩松动圈进行探测
中国在经过漫长的研究发展历程后，对巷道围岩松动圈支护理论进行不断丰富和完善，并且与探地雷达技术进行充分结合，最终使得其能够熟练灵活运用在采矿工程尤其是探测巷道围岩松动圈工作当中。但值得注意的是，确定巷道围岩松动圈的初始值是完成这一工作的核心与关键，直接决定着对巷道围岩松动圈进行探测的成功与失败。在过去工作人员通常会选择使用超声波探测技术、钻粉法、位移计法等各种方式进行探测，但无论是哪一种方法均会对巷道围岩造成不同程度的破坏，无法保证围岩能够始终保持其原始状态，而这将直接导致探测松动圈终值的准确性、精密性大大降低，甚至最终影响整个采矿工程的质量。而使用探地雷达技术之后，通过配置超过200Hz的高频天线，通常情况下在不超过10m的探测深度范围内可以将精度控制在5cm以内，同时不会对巷道围岩造成任何损坏[2]。比如在采矿工程中，通过应用探地雷达技术进行直接探测，发现在大约200m多的围岩深处中显示存在一条强烈的反射回波信号，在对电磁波组同相轴进行追踪之后发现存在层状起伏，表明该界面当中电磁波正由弱到强进行变化，而到215m范围内的围岩雷达波无规律，能够清楚地看到有较大裂隙，代表此位置为破碎区。在此基础上工作人员能够明确巷道围岩松动圈厚度，并以此为根据指导设计巷道支护。
2.2对岩石的位置厚度进行探测
在计算矿体储量及评估该矿可采程度工作当中需要确定煤层当中待采矿层厚度及开采放顶煤时顶煤厚度，与此同时，需要准确了解开采空间与如奥灰等重要岩层的相对位置关系，这也是保障开采工作能够顺利安全完成的必要条件。在A煤矿当中有三个钻孔，通过分析可以得知由于受到爆破及岩层自身裂隙发育等影响，可以从图1当中看出整体的雷达图像并未呈现出明显的规整性波形，反而给人一种杂乱无章的感觉；另外，探测图显示出煤层剖面呈现起伏形态，并且存在大概11cm～12cm厚的伪顶。伪顶虽然和煤层性质近乎一样，但是其厚度要远小于煤层，并且雷达波不会显示出分层现象。而煤层下方是砂岩，工作人员通过探地雷达技术探测的采矿区煤层具置及厚度之后，便可以绘制出相应的等厚线图，作为设计采矿区开采的重要指导。
2.3对地质实际构造等进行探测
由于真实的开矿现场环境复杂，经常会发生各种各样的地质异常情况，如断层、矿层冲刷、陷落柱等，假如此时在确定位置或在搜寻矿体的工作当中使用巷探、钻探等技术方法，不仅无法有效节约时间，节省人力与物力，甚至有可能影响工作的安全性，造成不必要的经济损失和资源浪费。而使用探地雷达技术则能够有效解决这一问题，一般情况下在不超过100m的范围内，探地雷达技术可以实现无损探测，即在探测过程中几乎不会对地质构造等造成任何损害，这对于在探测地质构造当中可能存在水害等安全隐患时将有效保障其安全性。在此基础之上，工作人员除了能够得到比较理想的探测参数，还可以以此为依据参数对断层的位置、走向等进行合理推断，从而进一步提升采矿工程的质量。
2.4探测采空区及含水情况
所谓采空区具体来说指的是在天然的地质运动或人工挖掘后，地表会在下面形成或大或小的“空洞”，即人们通常意义上的采空区。而采空区对于采矿工程来说是一个比较巨大的安全隐患，稍有不慎，采矿所需的机械设备甚至是工作人员将极有可能坠落在采空区当中，进而造成严重的经济损失和人员伤亡。因此在采矿工程当中应用探地雷达技术可以对采空区进行有效探测，避免此类事故的发生。在A矿区当中由于前人的多次挖采导致在浅部煤层当中出现了一个非常明显的采空区。通过图像显示，大约在0m～16m的位置处存在明显异常，而大约在910m深度的位置处还出现不太完整的双曲线形态图，这种波形的出现代表着穹形空洞；而在触底后波幅逐渐增加，但是很快随着不断增加的深度，波幅迅速减小直至消失。因此最终显示出的成果图能够准确反映出在该采空区当中蕴含丰富的水及淤泥等物质，并且吸收了大量电磁波能量。
3结语
通过研究论述可以得知，基于电磁波理论下产生的探地雷达其实就是一种将地质资料作为重要参考，尤其适合用于弱磁介质为主的采矿工程项目中的一项探测技术。通过运用探地雷达技术可以在最大程度上保护围岩的基础之上对其进行探测，并保持较高的精准度；另外还可以在一定范围内有效探测确定矿层的厚度、位置等基本资料，并直接探测出断层的走向；对于采空区中的地下空洞等也可直接进行探测，从而真实了解到实际含水情况，对整体的填充质量进行科学评估，以此检验采矿工程的整体质量。鉴于探地雷达技术拥有众多优势功能，因此在未来采矿工程当中还需要多多运用该项技术，并积极进行探索研究，以便能够进一步扩大探地雷达技术的使用范围。
参考文献：
［1］刘传孝，杨永杰，蒋金泉.探地雷达技术在采矿工程中的应用［J］.岩土工程学报，1998(6)：102-104.
关键词：教学改革；模式创新；课程改革；信息化
作者简介：吕波（1979-），男，河北赵县人，军械工程学院电子与光学工程系，讲师；张宏伟（1969-），男，河北石家庄人，军械工程学院电子与光学工程系，副教授。（河北 石家庄 050003）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0083-03
“雷达原理与系统”是学习雷达基本理论、工作体制、系统组成的一门专业课，是雷达工程、电子工程等专业领域的工程技术基础，对学员掌握雷达基本理论，建立完整的雷达系统概念，提高雷达工程实践能力具有重要的作用。目前，本课程是生长干部学历教育雷达工程专业和电子工程（防空兵雷达指挥）专业人才培养方案中一门专业教育类专业方向的必修课程，也是生长干部任职培训雷达维修工程专业人才培养方案中一门任职岗位的必修课程。因此，较好地掌握本课程的教学内容对于各层次学员具有举足轻重的作用。
该课程的教学内容包含发射分系统、接收分系统、天馈分系统、终端显示分系统和信号处理系统等多个雷达组件，涉及到电路基础、模拟电路、数字逻辑电路、信号与线性系统分析、微波电子电路、微波工程基础和雷达信号处理等多门课程的相关知识。课程的突出特点是跨度大、涉及面广，学员普遍反映内容抽象，较难理解，学习难度大。考虑到军械工程学院拥有各型雷达装备几十种，又先后建设了微波技术与天线实验室、雷达性能测试实验室、雷达信号处理实验室、新雷达装备专修室的现状，如果充分利用这些有利条件，与课程教学的各个环节有机结合，创新教学模式，定能较好地解决上述问题，有力提高课程的教学质量。
一、现行教学模式存在的问题
对照军械工程学院“精技术，懂指挥，会管理”的教学目标，现行课程教学模式存在以下突出问题。
1.教学内容陈旧，更新缓慢
目前，军械工程学院“雷达原理与系统”课所选用的教材是西安电子科技大学出版社出版的2002年版（第三版）《雷达原理》一书。该教材是国家重点教材，被多所高等院校选为授课教材，其内容经典、讲述较为详细，目前已经多次改版重印。但正如其第三版的前言所述，在编修时虽然内容做了较大的更新，但也只能尽量反映20世纪80年代以来雷达技术的发展状况。
进入到21世纪后，特别是“十一五”期间，随着微波技术、微电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展，我国雷达技术和装备出现了一次大繁荣、大发展的时期，我军研制和列装了一大批新型、高性能的雷达装备，大大缩短了与国外在雷达技术方面的差距。在此期间全固态发射机、MMIC、DSP、FPGA、CPLD、DRFM、相控阵雷达、数字波束形成技术、合成孔径技术、逆合成孔径技术、电子对抗技术、雷达性能检测技术等等飞速发展，日新月异。反观《雷达原理》一书，虽然多次更新改版，但是其前8章内容几乎没变，只是对其中的印刷错误加以修改，并增加了第9章的高分辨雷达。这些改动没有办法让学员掌握目前雷达技术发展的真实现状，特别是某些章节的观点略显陈旧、个别地方表述不清。
国内多所高等院校在教授本课程时，由于学校没有雷达装备，没有办法掌握我军新型雷达装备的发展现状，更没有能力获取准确的雷达技术资料，因此只能按照教材上的内容进行开展。学生毕业接触到实际装备后，发现很多雷达装备的技术性能与课本上学到的有出入，会明显感觉到技术上的跳跃性。
2.教学方法单一，提升教学效果乏力
目前课程实施中，仍是以教定学，学法依据教法，教师是课堂的主宰。教学关系是我讲你听、我问你答、我写你抄，学生只能跟着教师后面先教后学，教了再学，教多少学多少，怎么教怎么学，不教不学，学无条件地服从教。[1]这种教学方法的确方便了课堂的组织和实施，教员方便把控课堂实施的每个环节，但是学员的个性被压抑，创造力没有被解放出来，所以很难得到好的教学效果。
3.实践能力不足，创造能力不强
学员虽然经过雷达理论的系统学习，具备较为扎实的理论知识功底，但在现有模式下培养出来的学生，动手能力很差，而且做事眼高手低。他们到了部队工作岗位后，由于实践经验不足，至少需要半年到一年的适应期，而真正成为能独当一面的雷达维修保障或指挥管理人才，则需要3年左右的时间。军校学员普遍具有创新动机，并对创新有一定的认识，也希望在学习中产生新思想和新理论，积极寻找新的学习方法。[2]但由于军校管理制度上的严格性，很多学员把日常管理中的“听指挥”潜移默化转移到了课程学习中，学习惰性不知不觉中产生。
军校作息制度严格，学员自由时间较少，一定程度上也限制了学员个性化学习能力的形成和独立创新能力的发展。
二、教学模式创新的方法与措施
教学模式是在一定教学思想指导下和丰富的教学实践经验基础上，为完成特定的教学目标和内容，围绕某一主题形成的稳定而简明的教学结构理论模型及其具体操作的实践活动方式。[3]随着信息化技术的迅猛发展，对雷达专业人才培养的要求逐步在发生变化，必将导致“雷达原理与系统”课程教学模式的变革。为促进军械工程学院雷达专业更好的发展，认为课程教学模式需要进行以下几方面的改革。
1.教学场所紧贴装备，充分利用现有实验室和专修室，创造良好学习气氛
目前课程教学全部在公用大教室开展，由于这些教室很多课程要滚动使用，因此为统一的风格和布局，即讲台、黑板和投影仪。在这样的场所学习雷达，不仅是学员，就是教员也觉得距离雷达有些“遥远”，毫无雷达课的氛围，往往教员费尽口舌解释一个问题，而下面的学员却觉得云里雾里，难以理解。
军械工程学院目前有大量的装备，又先后建设了多个雷达专修室、实验室，如果将课堂向前推进，进行现场教学，使学员置身于雷达装备的“海洋”中，无疑将大幅度提高学员的学习兴趣，教员不用费尽口舌去描述雷达怎样怎样，学员见到了实际的东西就很容易理解了。雷达实验室和专修室还有大量的实验系统和示教系统，对于课程中较为抽象的环节，如果学员难以理解，教员也难以解释，就可以直接利用这些实物、实验和示教系统进行讲解，充分地对原理进行解剖，使难理解的问题变得既简单又深刻。
在这样的环境中开展教学，学员往往能够发现新的问题，提出新的观点，在整个教学过程中始终保持浓厚的兴趣和强烈的好奇心。此外，让学员在原理课的学习阶段就提前接触装备，可以为后续雷达构造、雷达维修、雷达性能测试等专业课打下良好的基础。
2.教学内容紧贴装备现状，淘汰旧内容，充实新知识，真正做到学以致用
军械工程学院雷达专业的毕业生大部分将成为部队的维修保障人员和指挥管理人员，他们的能力将直接影响我军战斗力。因此，学以致用显得尤为重要。
在教学内容上，军校教学就应该紧贴装备。作为教员就要去认真学习各型雷达装备，掌握它们的技术特点，把握雷达装备的发展现状和趋势，并将装备知识揉入到雷达原理课程的教学中。摒弃原理课中较为陈旧、很少使用的教学内容，增加前沿性的雷达原理和技术，使学员学到的知识与装备无缝衔接，不出现断代、跳变现象。由于军械工程学院具备雷达装备方面的优势，并且掌握大量的雷达装备技术资料，有大批雷达方面的专家教授，因此完全具备对课程教学内容进行改革的基础、条件和能力。可以对《雷达原理》一书的内容加以适当增删，结合新型雷达装备发展现状，创新性开展“雷达原理与系统”课程的教学工作。
当然，这对任课教员也提出了很高的要求。教员要有自己的科研项目，始终紧跟科研生产前沿，及时进行知识更新与不断学习。那种一份教案教一辈子的做法肯定行不通，教学教案要不断更新补充，教员的知识面要不断扩展，知识层次要不断深入，只有这样才能满足紧贴装备教学的要求。
3.增加实验环节，变被动接受为主动理解
前期，由于受学时限制，雷达原理课程一直没有开设实验环节，所有教学内容均以课堂授课的方式完成。经过近年来的教学实践发现，教学效果不甚理想，学员学得快，忘得也快。究其原因，就是学员没有完全理解所学内容，往往停留在死记硬背的层面。因此仅通过课堂讲授的方式让学员学习一些空洞的理论，既无法保证教学效果，同时学员也无法应付工作岗位中遇到的各类实际问题，满足不了岗位任职能力要求。开设实验课势在必行。
开设雷达实验，提供多组验证性实验和设计性实验，尤其是与部队实际需求紧密结合的实验，可以培养学生自己动手解决各类实际问题的能力，并在这个过程中增强学生的工程意识。为学员营造一个宽松的实验环境，让他们自己去做实验，验证所学的知识，辅助他们理解所学知识。对于学有余力的学员，还可以指导他们开展设计性实验，提高他们的动手能力和思考能力，调动他们的创造性，在完成实验的过程中，扩展自己的知识面。
4.创新课堂组织形式，减少使用传授式教学，多进行启发讨论式教学
课题组织形式方面，目前仍以课堂讲授为主，教师是信息源和传播者，学员处于一种被动接受的地位。方法手段单一，学员参与教学的意识不强、兴趣不够，导致“被动承受”下的课堂教学气氛更加“死气沉沉”，缺乏教学互动。在这种传统的教学模式下，作为认知主体的学员难以发挥学习的积极性和主动性，无法适应素质教育和创新教育的要求。因而，教师应紧紧围绕如何调动学员学习主动性和积极性这一问题，创新课堂组织形式，实现由单向传授向多向交流的转变，由学员被动接受知识向主动研究问题的转变。
在此方面要虚心借鉴国外军校的先进经验和方法。如加拿大国防学院、美国陆军指挥与参谋学院、美国国防大学等，采用“辛迪加小班研讨教学模式”、“参谋组小班研讨教学模式”、“席明纳小班研讨教学模式”等，特别强调充分挖掘个人的已有经验，发挥自我教育和相互启发的巨大潜能，调动和发挥学员的强大主体参与力量。另外，也应该在小班教学方面进行大胆的尝试，在尝试的过程中教员和学员必然存在一个适应的过程。相比传统教学形式，小班教学教员的组织控制难度加大，火候把握显得极为关键，要尽量避免出现“放羊”或干预过度的现象。
5.课后作业以探究式题目为主，减少简单重复性的复习题
适当的课后作业是培养学生运用所学知识独立思考、解决问题、发展个性的重要过程。学生在学校的时空是一种群体共处的大时空，学生被动性较强，学生得到充分发展的是共性；而做课后作业时，学生则处于个体时空中，这时他不受外来干扰，对教师安排的问题慢慢咀嚼，独立思考，独自解决，学生的个性思维能力得到充分的发展。在这个体时空中，学生学习的主动性往往高于被动性。[4]
传统教学模式下，课后作业多以一些客观简单题为主，辅以画图题和计算题。但是，这些作业并没有多大难度，仍是对课堂教学内容的简单复习，学员只要查阅笔记或阅读教材就能找到标准答案。当学员已经在课堂上掌握了该讲的学习内容，那么这些课后作业题对拓展学员知识面，锻炼学员自主学习、独立思考能力和解决工程实际问题能力毫无促进作用，只是对应试有一些作用。作为一名军校大学生，显然不应该把应付课程的考试作为其非常关注的一个目标，而应该有更高层次的要求。因此，课后作业题也应改革创新。例如布置一些没有标准答案的作业，紧贴国内外雷达装备的时事动态，让学员自己去搜集、查阅资料，形成一个综述性报告。这样的作业学员既有浓厚的兴趣，又可锻炼学员多方面的能力，同时还可以避免出现作业抄袭现象。
6.考核命题以综合分析与论述题为主，降低死记硬背的客观题比重
目前课程的考核命题多以客观性的填空、判断、选择、简单和画图题为主，然而这些考题并不能充分反映学员对课程的掌握程度。往往出现有些学员平时不认真学，考前临时抱佛脚，突击死记硬背，最后得到高分的情况。在目前以分数为主要“评先争优”标准的情况下，这种考核命题方式就显得不科学、不合理，不能对学员学习起到好的导向作用，必须要改革，让真正学习好的学员得到高分。考核命题应该紧贴雷达领域的工程实际问题，让学员结合课堂知识和平时自己的拓展自学部分，阐述自己的解决方法。这种类型的考题，最能体现一个学员对课程知识的理解水平和自己扩展知识的广度。通过这样的考核方式，也让学员明白仅靠死记硬背得不到好成绩，仅靠一本教材也不能解决所有问题，给他们主动学习压力和动力。
三、结论
所谓“教无定法，教必有法”，任何教学模式都有其具体的应用环境，不可能有普遍和绝对的适应性，有效的教学活动是多种教学模式的集合体，不存在具有普遍指导意义的模式。“雷达原理与系统”课程的教学模式也需要不断突破，不断创新。检验教学模式创新成功与否的唯一标准是教学效果，是学员的培养质量，而教学效果和教学质量的提高不是立竿见影的事情，需要一段时间的检验和验证。但是，教育作为一个良心工程，学校和教员决不能墨守成规，得过且过，要不断挑战自我和突破各种枷锁桎梏，只有这样才能培养出基础扎实、素质全面、思维活跃、创新能力强的新时期军校毕业生，满足部队对高素质人才的迫切需求。
参考文献：
[1]李建平.课程改革对教师提出全新挑战[J].教育发展研究，2002，（1）：16-20.
[2]徐丽容.军械工程学院“2+1”教学模式的现状及改进[J].保险职业学院学报，2011，25（3）：91-93.
关键词 雷达；设备维护；途径；规律
中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0094-01
1 雷达的用途及分类
雷达的工作原理是将电磁能量辐射至大气中，集中在一点形成波束，向前传播，电磁波遇到波束内的目标会沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量会传回到雷达的天线，通过转换形成雷达的回波信号。经过信号的放大和信号处理，提取回波中的信息，然后送到显示器，可以显示出目标的距离、方向和速度等一些具体的信息。雷达在民用航空和军用航空方面有着巨大的用途，越来越受到重视。
雷达的用途广泛，被广泛地应用在民航管制、地理测试、气象和航海等诸多的领域内。通过精密的雷达监控系统，民航管制人员可以获得飞机的高度、位置和航行的轨迹。在军用航空方面，有源相控阵雷达被应用在了先进的武器控制系统上，中国现有的战机和舰艇，配备了有源相控阵雷达。随着高科技技术的不断发展，雷达的应用领域势必会更加宽广。
雷达按其用途分类，可以分为预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航管雷达、引导雷达、导航雷达、机载截击雷达、战场监视雷达、炮瞄雷达等。
2 雷达设备维护的重要意义
随着民用和军用航空工业的快速发展，雷达设备在飞机的正常运行中扮演着重要的角色，雷达设备的正常运行对于保证飞机的飞行安全的重要性越来越大。随着现代科技的发展和应用水平的提高，空中管理工作对空管设备的要求也越来越严格，雷达的安全运行显得尤为重要。
民用航空工业的快速发展，航班的密度不断增加，雷达设备的使用种类和使用数量也呈现了快速的上升态势。目前，国内在民用航空雷达的监控和维护上还没有一套成熟的管理系统。雷达设备技术保障能力不足，尤其是相关的维护显得更加薄弱。首先是因为雷达设备的维护体系建设不够健全，其次是维修的责任体系建设不够明确，工作流程不够完善，缺乏科学的、有效的系统维护方法。所以，提高雷达设备的维护和保障能力显得尤为重要，确保雷达的稳定和可靠运行，减少故障，延长使用的寿命，提高雷达的使用效率。
3 雷达维护的主要内容
在雷达的维护中，根据雷达的工作转台和工作原理，需要进行细致的检查。每天需要对雷达做一次通电检查，工作中发现的问题需要进行立即排除。对于故障点进行跟踪检查，确认排除故障。主要的检查内容有：雷达工作的面板上的仪表和指示灯、开关灯工作正常；机柜中工作的风机工作正常；雷达的天线能够灵活转动，声音正常。对于在检查维护工作中发现的问题需要进行记录，以便于对雷达的故障做出准确的定位。
积极总结雷达可能出现的一些故障，并且对故障中出现的一些声音和图像的异常做出准确判断。对于一般的故障，如无扫描线，故障的原因可能是信号处理器没有通过程序的自检，如果机器自检不成功，需要及时关机再进行相应处理。
雷达的维护工作需要正确安排，进行日维护、周维护、月维护和年维护，根据维护时间的不同，维护的内容也不同。此外还要进行定期和不定期的巡检工作，只用进行不断的维护工作，才能够保证雷达的正常运行，保护人们生命和财产安全。
4 雷达设备维修的管理
民用航空业中，根据雷达故障的不同程度，将雷达设备的系统维修分为三个等级，分别是一级维修，二级维修和三级维修。
1）一级维修。根据雷达设备出现的故障现象或者报警信息，通过采用科学、可行的技术手段对设备故障进行分析、定位到元件级；更换备件、改进电路、修复器件后设备恢复正常工作；必要时对雷达设备进行系统性能参数的测试和标定、调试和参数调整（含适配参数），对雷达系统进行技术升级和改造后，雷达系统性能参数应满足雷达技术规范要求。
2）二级维修。根据雷达设备出现的故障现象或报警信息，通过采用科学、可行的技术手段对故障进行分析，定位到最小可更换单元；更换备件、修复故障器件后雷达恢复正常工作；必要时对雷达设备进行系统性能参数的测试和标定、调试和参数调整（含适配参数）后，雷达系统性能参数应满足雷达技术规范要求。
3）三级维修。根据雷达设备出现的故障现象和报警信息，通过采用科学、可行的技术手段对故障进行分析，定位到分机、组（部）件级别；通过复位、重启、维护、参数调整（含适配参数）、更换备件、修复故障器件后，雷达设备恢复到正常工作状态。
5 提高雷达设备维护水平的途径
雷达的维护需要进行有组织和有计划地正常预防性维护，定期进行维护，提高雷达的维护水平。
1）提高设备的维护水平。维护人员维护的设备数量和种类较多，需要设备维护人员不断提高自身的维护水平。借助雷达设备的监控系统，维护人员进行设备的维护工作只需要通过计算机查看雷达设备的具体的运行状态和运行参数。对雷达出现的运行故障，维护人员需要根据设备的运行状态及时处理，从而保证雷达的安全正常生产。
2）提高设备的管理水平。维护人员需要充分了解雷达的运行情况，管理人员通过计算机网络对雷达设备监控系统进行在线监控和管理，从而可以对雷达设备的运行状况进行在线实时监控。工作人员在处理雷达设备的突况时，通过雷达的监控系统，维护人员可以通过及时管理。
3）提高设备的保障能力。雷达设备的监控系统记录了雷达运行的各项参数，维护人员通过对雷达设备的运行参数进行查询、统计和分析，可以及时了解雷达的使用情况和雷达的设备状态。通过了解雷达的状态，有利于维护人员对雷达设备故障进行准确快速定位，并且做好设备的维护工作，可大大提高雷达维护的效率，保证飞行的安全。
6 雷达设备维护所遵循的准则
根据雷达的使用情况，对雷达的进行定期维护，做好故障的排查工作，严格执行在雷达维护中制定的规律。
积极组织维护工作，督促相应的雷达站进行雷达的维护工作，对雷达的工作状况做出记录。在维修中遇到的主要问题积极向上级部门汇报。
7 总结
本文通过探究雷达在航空中的重要作用，重点分析了雷达在维护上的主要内容和工作原则，目的是保证雷达的正常运行，从而保障飞行的安全和雷达的正常功能的实现。
参考文献
[1]刘小东，柴秀梅，张维全，等.新一代天气雷达检修的技术与方法[J].气象科技，2006，34（s1）：113-114.
【关键词】激光雷达 测绘技术 探讨分析
中图分类号：P2文献标识码： A
前言
目前激光雷达测绘技术在我国工程测绘中应用的十分的广泛，而且和传统的工程测绘技术相比较，它不仅有着较高的精度和准确性，还可以有效的提高工程测绘的效率。不过由于激光雷达测绘技术在我国起步的比较晚，在对数据处理方面还不够成熟，因此我们还要深入研究，对其进行适当的改进和完善。
一、激光雷达的分类与工作原理
人类在实践中已经发明了多种激光器，目前市场上激光器的种类比较多，比如：CO2激光器与氦-氖激光器等。依照探测技术，可以将激光雷达分成2种类型，即直接探测型与相干探测型。依据功能来划分，则可以分成跟踪、目标识别、流速测量、成像雷达与振动传感等多种雷达。激光雷达的工作原理跟无线电雷达的基本一样，均依赖于所使用的探测技术。
激光雷达在工作时，先由激光发射系统发出信号，经过目标反射以后直接被信号接收系统所收集，这样就可将激光信号往返传播的时间测量出来，从而确定所测目标之距离。对于所测目标之径向速度，我们可通过反射光之多普勒频移进行确定，通过测量出2个或者2个以上的距离，则可以准确计算出目标变化率，从而获取有效目标速度。
二、激光雷达测绘技术工作要点
激光雷达测绘技术也被称之为激光雷达成像测绘技术，它在目前的应用中主要是以地理信息导航技术和地形测绘技术为主的是目前最为先进的洲际地形图测绘方法，已经成功应用世界各国地质勘察工作中，这种测绘技术与传统的人工绘制相比较存在着速度快、准确性好、工作周期短、工作效率快的优势是一种低成本、高效率的空间数据获取方法，也是指导遥控技术发展的必然结果。在近年来随着机载、星载平台的出现和发展激光雷达技术的研究逐渐深入，已成为当今城市建设、山川河流地形图绘制的主要手段也是实现地理信息数据共享的重要基础。
三、激光雷达测绘技术在工程领域中的应用分析
近年来人们对各种物质本源和客观事物规律的追求在不断的深入，这使得激光雷达技术深受着人们的重视它在事物跟踪和控制方面发挥着重要的意义。同时计算机技术、信息技术、遥感技术和微电子技术的发展给激光雷达技术的应用打下了坚实的基础，也为其工作开展奠定了理论基础在目前的应用当中其主要应用在以下几方面:
3.1基础测绘工作
所谓的基础测绘主要指的是对工程项目施工场地进行的测绘工作，其工作目的在于实现工程项目的基本要求和主要施工目的，通常来说工程测绘是一种对有关测量物体的基本信息进行搜集和整理的，因此在这一工作阶段应当是以数字影像为主要技术要求进行的。但是在工作中因为数字影像本身存在着工作力度繁琐、施工内容复杂的特点，为此在工程项目中我们有必要针对其基本工作线路和施工技术要求来提前设置合理的程序和控制策略。在基础测绘工作中采用激光雷达测绘技术，可以有效的缓解传统测绘技术所带来的工作压力，提高工作效率和工作进度，这种技术在应用中是通过三维坐标的方式来实现对地面坐标的三维立体控制，从而达到精确坐标的要求，但是就机载激光雷达技术进行分析，其在应用中能够准确的判断出测量物体所在的部位，提高测量系统的工作效率，另外在工作中高精度的激光雷达测量技术还可以直观的观察到有关被测物、制备的信息，可以充分利用各种资源。
3.2精密工程的测量
测量都是一个复杂、系统的工作模式，它设计到多方面的内容加测量目标、三维立体坐标、三维物体模型等，因此整个测量工作的开展也是极为复杂和繁琐的包含了多种不同的工作流程加水文地质测量、沉降观测、电力选线、变形控制等地面激光雷达和机载激光雷达就是解决这类问题的有效方法利用数码相片获得纹理信息并与构筑物模型实现叠加，以构建三维模型河有效实现对景观的规划分析、物体保护、形变测量、规划决策等例如激光雷达技术在铁路设计、公路设计中提供的高精度地面高程模型河便于线路的设计与施工方法精确计算在电力线路设计过程中利用激光雷达技术的成果数据可以对整个线路有所了解包括公共区域内的地物、地形等要素在电路线维护或抢修时根据电力线路中的激光雷达数据点，以及对应地面点的高程计算出任意位置线路距离地面的高度，方便维护与抢修;另外在树木的密集区内也可利用激光雷达估算出需要砍伐树木的面积与木材量。
3.3数字城市建设
随着当前我国城镇化建设的大力推进，一些城市正朝着数字城市信息化目标方向前进。而空间信息就是打造数字城市之重要的框架与平台，也是建立数字城市之核心环节。激光雷达技术则能够获得一系列分辨率极高、且精读性极高的地面模型（数字），进而可以为数字城市建设提供一些非常宝贵的空间信息资源。为此，激光雷达技术可以说是当前城市建设之核心技术。在工程实践中，人们发现运用激光雷达技术可以在空中或地面通过激光多角度扫描地面的建筑物，从而能够快速、准确获知所测量目标的三维点（高密度且高精度）的空间坐标，然后再借助计算机软件，可以较好地对点云数据实施模型建构与纹理的映射，甚至可以全方位地构建出面积比较大的数字城市的三维模型；同时还能够实时、动态地更新三维模型，从而为我们数字城市的建设提供一些可靠的、持续的、真实的基础性数据源。
3.4数字矿山的构建
数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要也对促进矿山可持续发展具有重要作用近年来胧国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重矿山系统内的功能受到局限矿山的人力、物力、财力都有所影响若想解决这些问题必须加强对数字矿山的重视。
3.5水下地形测量
一些激光雷达系统是运用了2种波长不同的激光束，有益于对水下地形的真实测量。例如，通过激光雷达系统可以运用红光或者红外光对水面进行测量，还可以运用蓝绿光通过穿透水面的方式来测量水底，接着运用2光束（约等于）的接收时间差来进一步计算出水的真实深度。所以，能够运用激光雷达技术对水下地形进行大面积的测量。此外，可以运用激光雷达技术对海道进行测量，其测量海水的深度最高可达50m，这个测量深度是随着海水水质的清晰度有一定的所变化，普遍受到航道与水文等多种行业的欢迎。
3.6电力传输与管道布图
在直升机平台上工作的激光雷达系统最适用于测量传输线路由于直升机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行，比固定翼飞机节约成本并且直升机可以随时根据需要调整高度和速度，以获得更为精准的数据如果在激光雷达应用平台中同时使用录像机、数字相机及其他传感设备，既可实现激光雷达测量也可同步进行线路检查及制图工作。
四、结论
激光雷达技术可以快速、准确、方便地获得一些三维空间信息，笔者结合自己的工作经验对激光雷达技术在测绘工程中的实际应用情况进行了分析，不仅阐述了激光雷达的作用原理还对其未来的发展方向进行了论述希望以此为推动我国的激光雷达技术的发展做出自己的贡献。
参考文献
【关键词】反辐射导弹；雷达；导引头；复合制导技术
一、引言
在现代战争中，掌握制空权就意味着赢得整场战争的主动权。为了打乱敌方的战略部署，一般采取摧毁、破坏敌方的军事指挥中心，或者摧毁、骚扰敌方后勤保障系统的方法。所以，敌方的军事基地、作战指挥中心和一些重要的工业设施就成为了主要的打击目标。但是，随着科学技术的日新月异、防御系统的日臻完善，战争的各方对其军事基地、作战指挥中心等重要打击目标的保护更为全面和科学。这就对各国空军战机执行战术任务，特别是空对地战术任务，提出了更高的要求。反辐射导弹应运而生。反辐射导弹是压制和摧毁敌防空雷达及各种辐射源的主要杀伤武器，在现代高科技战争中发挥着越来越重要的作用。可以说反辐射导弹在现代战争中起到了至关重要的作用，同时也是一个国家武装实力的彰显。
二、反辐射导弹制导技术
反辐射导弹又称反雷达导弹，是指利用敌方雷达的电磁辐射进行导引，从而摧毁敌方雷达及其载体的导弹。在电子对抗中，它是对雷达硬杀伤最有效的武器。
（一）反辐射导弹制导特点
其特点主要有以下几点：
1.攻击频率覆盖宽，弹上装备的无源雷达干扰头工作频率宽，覆盖了警戒和火控雷达所常使用的反辐射导弹的频段；
2.能根据对方雷达参数和特征重编程，发射前，将预定攻击的目标波长输入，发射后导引头便对所储存的频率进行搜索，直到选出目标；
3.杀伤力大，弹头装有易爆气体和穿甲高爆破片弹头，采用激光定时引信触发；
4.能待机攻击；
5.可低空高速发射。
反辐射导弹的制导系统包括导引和控制两部分，其主要特点是采用被动雷达寻的制导方式。制导系统性能的优劣决定了导弹发现目标、跟踪目标和抗干扰的能力，也决定了导弹命中目标的精度。
（二）反辐射导弹制导技术发展历程
1.第一代反辐射导弹制导技术
AGM—45俗称“百舌鸟”（Shrike）是第一代反辐射导弹的典型代表。早期，反辐射导弹的制导方式主要采用直线瞄准法，即弹轴与目标视线夹角为零的导引方法。“百舌鸟”导弹就是采用单一的直线瞄准方式制导的，沿着地面雷达波速飞向目标。二战以后，美国人继承英国利用被动雷达导引火箭或炸弹攻击雷达的作战方式，继续对被动雷达导引头进行研究和完善。1962年百舌鸟导弹研制项目正式启动，1962年6月，百舌鸟就开始试射。1964年1月完成基本型AGM—54A的研制工作，同年10月装备部队，1965年用于越南战场。在作战初期，使用百舌鸟并没有固定的战术，一般情况下是先由电子侦察机或其它电子侦察设备对目标雷达的类型、频率、方位、防空火力配置、地形地貌和气象等进行侦察。然后派飞机载百舌鸟低空靠近目标区。当到达一定距离时，载机爬升诱使防空雷达开机。雷达一旦开机，机上侦察接收机和频谱分析仪接受其辐射信号，对其类型、频率、方位和距离再次进行判定。这种发射方式距离敌防空雷达阵地太近，而当时越南防空部队通常在防空导弹阵地和防空雷达阵地附近部署大量的高射炮兵。这样发射导弹，载机很容易进入高炮的火力范围而受到杀伤。
百舌鸟所采用的这种制导技术导引方法实现起来很简单，用固定式导引头（导引头的测量坐标系与弹体坐标系重合）即可。但弹道特性不好，越接近目标，弹道的曲率越大。由于它没有采用复合制导方式，抗目标雷达关机能力差，作战方式不灵活。该种制导的缺点如下：引导头工作频段窄，作战使用不方便。早期的型号依靠18种引导头才能覆盖D—J波段的雷达，在攻击前必须侦察到目标的工作频率情况；没有目标记忆能力，抗干扰能力差；灵敏度低、精度差。
2.第二代反辐射导弹的制导技术
AGM—78俗称“标准”（Standard）是第二代反辐射导弹的典型代表。其采用被动雷达寻的制导+红外寻的制导的复合制导方式，加装了目标位置记忆装置，提高了抗目标雷达关机能力。“标准”反辐射导弹AGM—78作为第二代反辐射导弹，共研制AGM—78A/B/C/D四个型号，主要装备于F—4G和A—6B飞机。主要用于摧毁对方搜索、引导、面对空制导雷达及其他雷达。其射程大于25km，战斗部为高爆破片杀伤战斗部，动力装置为推力固体火箭发动机，其发射方式与百舌鸟相同。在1982年的第五次中东战争中，以色列军队用“标准”导弹和电子干扰器一举摧毁了叙利亚部署在贝卡谷地防空导弹基地的雷达网。第二代反辐射导弹尽管增加了目标和位置记忆功能，在实战中仍不能有效地攻击突然关机的雷达，作战使用方式上与百舌鸟相近，没有根本上克服百舌鸟的缺陷，所以投产几年后就停产了。
3.第三代反辐射导弹的制导技术
AGM—88俗称“哈姆”（HARM）是第三代反辐射导弹的典型代表。第三代反辐射导弹也就是高速反辐射导弹，均采用惯性制导+被动雷达寻的制导的复合制导方式，初段制导采用惯性制导；末段制导采用被动雷达寻的制导。这样，第三代反辐射导弹不但提高了抗目标雷达关机能力，而且具有自卫、随机、预编程等多种工作方式。它的特点主要有以下几点：频带宽，可以攻击多种雷达；灵敏度高、动态范围宽；采用捷联惯导，具有目标记忆能力，在理论上真正具有了对抗敌方雷达突然关机的能力。
“哈姆”反辐射导弹的升级型AGM—88E采用了多种制导方式构成复合制导，在控制舱内增加了惯性导航系统和GPS，在头部的导引头舱增加了毫米波主动导引头，这样就形成了惯性制导+GPS+被动雷达寻的制导+毫米波主动寻的制导的复合制导方式。惯性制导+GPS既可以用于初段制导，攻击雷达信号已被“哈姆”反辐射导弹探测到而关机的敌雷达发射机，提高抗目标雷达关机能力，又可用于全程制导，使导弹精确打击已知GPS坐标的无辐射目标。被动雷达寻的制导+毫米波主动寻的制导用于末段制导，如果敌雷达开机工作，由被动雷达寻的制导导弹攻击目标雷达；如果目标雷达关机，导弹先在惯性制导+GPS导引下接近目标，然后启动毫米波主动雷达导引头，寻找雷达天线或是导弹发射架的强回波以进行攻击。但是第三代的反辐射导弹仍然存在技术缺陷，即仍不能有效对付突然关机的雷达。美国海军和空军都曾表示，只要敌方雷达突然关机，哈姆导弹就基本上无法命中目标了。
三、发展趋势
随着对抗技术的发展，反辐射导弹的弊端日益显现。因此，新一代的反辐射导弹吸取了其他精确制导武器的成功经验，中段以全球定位/惯性导航技术控制，末端则改用双模制导体制：红外+被动雷达或者主动毫米波+被动雷达，用以替代传统的INS+被动雷达制导。而随着武器通用化程度的提高，未来反辐射导弹的末端制导凡事必将更加丰富多样。被动雷达制导只会是反辐射导弹的一种固有的制导方式，而GPS制导、电视制导、激光制导、红外制导、主动毫米波制导等其他制导方式将会更加灵活的与之综合在一起。这样一来，未来的反辐射导弹对辐射源的依赖大大减少，再也不是传统意义上的反辐射导弹，它将成为一种包含被动雷达制导方式的复合精确制导弹药。反辐射导弹采用复合制导技术，优势互补，增强导弹适应能力，这样，即使目标雷达关机，反辐射导弹也能大大提高击中目标雷达的概率。
复合制导技术可在失去目标雷达辐射的电磁波时继续利用其他制导体制进行制导，以有效对付各种干扰。可将被动雷达导引头与主动雷达、红外、毫米波、激光、电视等制导技术结合，进行复合制导，提高命中概率和命中精度。未来反辐射导弹的制导方案将采用以下新技术：
（一）红外成像与被动雷达复合
红外成像技术可以显示目标的热图像，利用敏感热图像中一定波段的能量，自行完成对目标的搜索、跟踪、识别和捕获，具有抗红外干扰能力强、命中精度高、可全向攻击的优点。在红外导引头无法探测的距离上由被动雷达探测目标辐射信号，控制导弹接近目标，待红外导引头截获目标后，自动转为红外制导，使导弹具有较高的制导精度。被动雷达导引头解决了制导距离问题，二者结合发挥各自的特长，既可以保证对地面辐射源的确认和攻击，也可有效对付攻击末段的各种干扰，实现高精度的攻击。目前随着红外成像技术的发展，红外成像单元灵敏度均匀性的改善和电荷转移效率不断提高，它将成为未来反辐射导弹的重要探测器之一。
（二）激光雷达与被动雷达复合
激光方向性强，波束窄，工作波长短，具有很强的抗干扰能力。激光雷达末段制导可产生目标的高分辨率图像，实现目标捕获和瞄准点的智能选择，对低空飞行的反辐射导弹抗反辐射干扰和多路径效应具有明显优势。
（三）被动雷达与惯性导航一体化技术
被动雷达与惯性导航（或全球定位系统）一体化技术，这种组合方式可有效地解决惯性导航精度误差随着时间推移而增大和GPS易受干扰的问题。体积小、质量轻，所以非常适合防区外发射、远射程、超声速的反辐射导弹。
（四）主动毫米波雷达与被动雷达复合
采用被动寻的和主动毫米波雷达来对付敌方雷达的突然关机。如果威胁雷达关机，在接近目标位置时启动毫米波雷达的搜索工作方式。
四、结束语
随着反辐射导弹技术的不断发展，在未来局部战争中基于反辐射导弹的对抗与反对抗会愈演愈烈。本文对反辐射导弹制导技术的现状进行了分析，并对未来发展的趋势进行了展望，最终得出反辐射导弹应采用复合式制导技术的结论。尽管战场需求迫切，作战效益明显，但技术的进步不是一蹴而就的，反辐射导弹制导技术的发展也一个循序渐进的过程。反辐射导弹的复合式制导技术还需要进行不断的完善和改进，从而在现代战争中更好的发挥作用。
参考文献
[1]白剑林，陈亮，张平定.反辐射导弹对抗技术研究[J].战术导弹控制技术，2007（1）.
[2]司锡才.反辐射导弹防御概论[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1997.
[3]李治源，向红军.惯性技术与精确制导武器[J].海陆空天惯性世界，2011（5）.
[4]沈佳，冯云松，杨丽.精确制导武器的发展现状和趋势[J].航空科学技术，2006（1）.
[5]姚秀娟，彭晓乐，张永科.几种精确制导技术简述[J].激光与红外，2006（5）.
[6]刘治德，王勇.美国反辐射导弹的发展历程和方向[J].飞航导弹，2006（6）
作者简介：
关键词：雷达组网；认知；管控
1 概述
雷达组网探测利用探测系统在空域上空间分集、频域上频率分集、极化域上极化分集、时域上信息互补、信息域上信息融合的优势，来突破单一装备对非合作目标探测存在的局限性。随着组网探测系统在军事预警探测领域的广泛应用，如何有效的利用有限的雷达资源，实现对国土及边境24小时不间断监测、快速应对突发事件，已经成为雷达网络系统面临的重要挑战之一。
认知控制技术结合脑科学与人工智能技术，能够赋予雷达组网系统智能感知外部环境、学习、推理并做出有效决策判断的能力，使雷达系统有效应对外部复杂的战场环境[1-2]。与传统雷达组网资源“开环管控”模式不同，认知管控强调“感知-学习-决策-行动”的反馈闭环，同时赋予雷达网络存储、记忆的能力。近年来，Haykin教授在人脑认知的机理上，提出并发展了动态认知系统（Dynamic Cognitive System，DCS）概念[3]，为认知系统的构建提供了理论的支撑。一个典型的动态认知系统如图1所示。
2 雷达组网资源管控基本内容
雷达组网资源管控包括空间管理、模式管理、时间管理、能量管理、附属资源管理等诸多方面的内容[4]。在雷达组网预警探测系统中，雷达资源管控与信息融合是密切相关、互相对应的。JDL模型是数据和信息融合领域最通用的模型，它将数据和信息融合的级别分为威胁评估、态势评估、目标评估以及信号评估四个层次[5]。与之相对应，雷达资源管控也可以分为四层：任务规划、资源分配、激励器调度和信号产生[6]。JDL模型与雷达资源管控模型的对应关系如图2所示：
雷达组网资源管控的基本内容如下：（1）第3级管控（level3）：顶层任务规划，包括对资源优化管理周期的设置、探测目标选择、目标环境分析、保卫资产设置、任务优先级、资源状态监测与评估、探测效能评估等功能；（2）第2级管控（level2）：多传感器资源分配，主要指不同传感器之间的资源调度与协同工作，包括资源优化部署、多目标跟踪中雷达选择、目标分配、目标交接等；（3）第1级管控（level1）：传感器资源安排，主要包括探测空域设置、时域设置、工作模式设置、频率设置等；（4）第0级管控（level0）：针对单个雷达的波束调度、波形、调制样式、极化方式、功率分配、脉冲宽度等参数进行管理和优化设置。
3 雷达组网认知管控系统架构
基于动态认知系统理论以及雷达组网资源管控的基本内容，本文提出的雷达组网认知管控架构如图3所示。
在认知管控架构中，雷达网络通过传感器对物理环境的探测，形成对真实环境的描述，在此基础上学习、分析得出感兴趣的探测区域以及目标，结合传感器状态通过智能规划自适应生成各类探测行动策略以及感知行动策略，完成资源管控闭环。系统各部分功能如下：
感知组合：通过传感器组合实现对物理环境的量测，同时基于量测数据生成目标运动状态以及信息熵状态。目标运动状态表示目标运动物理轨迹，而信息熵状态则描述外部环境的“不确定性”。必要的时候，感知组合接受认知控制模块的调节，完成认知雷达系统的“内反馈”。在感知部分可调节的雷达资源包括目标运动模型、滤波模型、杂波模型、检测门限等。
存储及记忆：雷达测量数据中往往包含着对环境的重要信息，这些信息可能给当前以及今后的探测提供重要的帮助，因此雷达网络必须存储这些信息。记忆是在存储基础上建立起的对环境、对系统自身工作的知识、规律的总结，包括感知记忆以及行动记忆。前者表示对环境的认知（例如先验检测概率）以及对感知系统参数调节的记录，后者表示对每一次调度策略及其效果的记录。根据需要记忆又可以分为短期记忆以及长期记忆，后者主要是指各种算法、知识、规律等。
认知控制：认知控制是认知雷达网络系统的“大脑”，是完成反馈闭环的中枢。认知控制通过分析感知系统对物理环境的不确定性描述（信息熵），结合过去的“记忆”，把认知雷达网络系统中有限的资源集中到感兴趣的区域以及目标上，实现探测效能的最大化。认知控制主要包括学习、规划以及评估三大功能。学习是基于探测的信息熵，确定感兴趣的区域以及目标；规划是通过各种智能算法对认知网络有限的资源进行动态调度，生成或更新应对策略；评估是实时在线对生成的策略进行评估分析。认知控制可以实现对探测资源的管控（探测行动策略），也可以实现对感知资源的管控（感知行动策略），甚至还可以通过调整数据率等参数实现对系统网络带宽以及计算资源的管控。
探测组合：探测组合接受认知控制生成的探测行为策略，调度合适的雷达资源对物理环境进行探测。可以管控的资源包括探测装备的选择、探测天线组合、雷达工作模式、波束分配、波形、频率、功率等。
4 雷达组网认知控制关键技术
认知管控的目的是在不降低当前系统整体探测性能的前提下，自适应将系统有限的资源调度到感兴趣或者重要的区域以及目标上，提高对重点区域或目标的探测能力。从上一节的分析可以看出，认知控制关键的步骤是要完成“感知-学习-决策-行动”的闭环，而完成这一闭环的基础在于对真实物理环境的恰当描述以及对环境、策略的反馈学习。
4.1 对真实物理环境不确定性的描述
在传统的雷达组网系统中，每部雷达上传的是目标的点迹或者航迹信息，而点迹、航迹等信息仅仅是对目标的物理描述，缺乏对真实世界“不确定性”的描述。为此，需要借助香农理论从信息熵的角度描述传感器网络对于目标探测信息量的大小。传感器网络每次探测目标的信息增量 定义为：
其中p、q分e为某事件的先验概率、后验概率，pi，i=1为N个事件的离散概率，则先验概率对应的信息熵定义为：
若pi=qi，则I（q，p）=0，表示本次量测没有提供任何信息，若pi≠qi，则I（q，p）≠0，则说明本次量测提供了新的信息。传感器的目的就是与目标环境互相作用，以进一步减小目标环境的“不确定性”。
4.2 基于贝叶斯理论的目标环境状态估计技术
由于在雷达检测跟踪过程中不可避免的存在量测噪声，因此需要对量测数据进行一定的处理，以准确估计目标环境状态。贝叶斯理论能够依据积累的经验值以及当前的量测值，准确估计目标的运动状态，因此被广泛应用于多目标检测跟踪过程中。设定zk为量测的数据向量，xk为目标环境状态向量，则依据贝叶斯理论有：
贝叶斯理论表明了后验概率与先验概率以及当前量测值的关系。典型的贝叶斯滤波器是卡尔曼滤波器。卡尔曼滤波器精度高，并且具有一定的自适应特性，因而是跟踪滤波中最常用的方法。但在实际系统中，观测模型往往具有较强的非线性，且模型噪声可能存在非高斯的情况，因而须使用非线性滤波方法。通过对量测数据的滤波，不仅能够给出目标的运动轨迹，也能够计算目标的信息熵，这是因为在滤波过程中协方差矩阵表示的是目标状态的不确定性，通过对每一次观测更新协方差矩阵，减少目标环境的不确定性，使信息量增加。
4.3 传感器网络自主学习技术
具备自主学习技术的传感器网络能够根据每次量测的数据完成对目标环境的学习，在此基础上采用合适的传感器组合策略并对策略进行实时在线评估。本文采用增强学习方法实现雷达组网系统自主学习的能力。增强学习算法能够使机器与环境进行自主交互，通过感知数据完成对目标环境学习、规划与评估功能，因此十分适合于实现认知控制的反馈闭环。在认知系统中，目标环境通常可以建模为一个有限状态的马尔科夫决策过程（Markov Decision Process，MDP）。在MDP中，状态转移概率和奖励概率在是随机的但在问题求解过程中保持不变。增强学习的问题可以定义为：给定环境状态集合S，认知系统行为集合A，奖励集合R，求解一系列决策规则δt，t=1，...，T，使得当前的收益与期望的收益最小化。在t时刻，决策规则δt也称为策略。
基于增强学习的传感器控制闭环如图4所示。在第k个管控步骤，传感器组合不断的从目标环境获取量测数据，在此基础上计算k时刻目标的信息熵Hk，并结合先验的知识预测k+1时刻目标的信息熵Hk+1，信息增量模块计算两个时刻的信息增量Ik+1，作为增强学习的奖励函数。传感器控制模块根据信息增量Ik+1来动态调整探测策略，选择合适的传感器组合对目标环境进行探测，从而完成“感知-学习-决策-行动”的管控闭环。
5 结束语
当前，世界上多个国家都在积极发展各种新型威胁武器，这些新型目标给传统的防空雷达组网系统造成了很大的威胁。为有效应对这些新型非合作目标对我国领土的威胁，需要进一步提高传统雷达网络的智能协同能力，才能充分发挥体系作战的力量。认知管控技术通过对感知信息的智能处理，可以协助帮助鉴定一系列的国土突发威胁，包括可疑目标行动、非法入境、低空飞行器以及自然灾害等事件，同时实现雷达资源的自适应分配、调整，进而提升雷达组网探测网络的整体作战效能。本文结合雷达组网资源管控的基本内容以及动态认知系统的基本理论，提出了一种雷达组网认知管控系统架构，并对认知控制的关键技术进行了研究，为雷达组网认知系统的构建提供了理论依据。
参考文献
[1]HaykinS.， Cognitive radar： a way of the future[J].IEEE Signal Processing Magazine， 2006， 23（1）：30-40.
[2]HaykinS.， Cognitive radar networks [C].Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing， 2005 1st IEEE International Workshop on， 2005：1-3.
[3]HaykinS.， FusterJ.M.， On cognitive dynamic systems： Cognitive neuroscience and engineering learning from each other [J].Proc. IEEE， 2014， 102（4）： 608-628.
[4]叶朝谋，丁建江，等.雷达探测资源管理技术分析与评估[J].现代雷达， 2012， 34（3）：6-11.
[5]Steinberg， A.， Bowman， C.， Rethinking the JDL Data Fusion Levels[C].in Proc .National Symposium on Sensor Data Fusion， 2004.
关键词：自航水雷 卫星定位 校准点选择
中图分类号：TJ610 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0186-02
水雷武器以其隐蔽性好、使用广泛和破坏威力大等特点，在历次海战中发挥了巨大作用，成为了世界各国海军重点研发的武器之一。而现代布雷方式以潜艇布雷最为隐蔽，为此各军事强国都研制了能穿越敌方反潜设施的潜布自航水雷，实现以兵器的深入代替兵力的深入，在无人损伤的前提下，达到布雷封锁战略意图。但在信息化、网络化时代，探测、侦察的手段比过去更加先进，使作战空间几乎呈现透明，采用过去的自航水雷及其战术模式已很难实现攻势布雷。现代最新式自航水雷融合了卫星导航技术，使其朝着大航程、高精度、具有自主纠正航向功能的方向发展。而这一技术的应用，使自航水雷的布雷理念、布设方法和布放精度都有了较大程度的提升[1]。
1 现役自航水雷的特点
1.1 现役子航水雷的优点
美国和苏联/俄罗斯是最早研制自航水雷的国家，这两个军事强国都采用了一种较为稳妥的研制方法，即利用现役的鱼雷进行改装。保留原来的推进系统，去掉鱼雷的自导系统，增大装药量，加装声、磁、水压联合引信和信号处理系统，这就是现役及早期的自航水雷。我国也依照这种设计思路研制了自航水雷。
这种自航水雷一个突出优点是装药量大，使得水雷破坏威力大，封锁半径大，只需一到两枚水雷就能对目标造成致命伤害。其次是实现了兵器的深入代替兵力的深入，能够在无人损伤的情况下达到布雷封锁意图，这对水雷无论是从技术上还是从战术使用上都有了很大的提升。再次能够在距水雷布放点一定距离上布放水雷，使潜艇布雷隐蔽性大大增加，在提高了前提安全性同时，敌方很难发现布放水雷的准确位置。另外，现役自航水雷是用鱼雷改装而来，其推进技术和引信技术较为成熟，研发成本低。这为其大范围使用和推广创造了良好的条件。
1.1 现役自航水雷的不足
现役自航水雷改变了传统的水雷战模式和理念，但由于其研发是从鱼雷改装而来，也存在了一些不足之处。
首先现役自航水雷的航行散布误差较大，具体表现为自航水雷的航向误差和航程误差。上述误差一部分是自航水雷自身技术性能引起的，是由于在航行过程中，雷体结构、内部机械转动精度误差等一系列技术条件限制造成水雷的偏差。同时，自航水雷在有海流的水域中航行时，不可避免的要受到海流产生的流压的作用，使自航水雷偏离预定航路和航向[2]。受这两大因素的影响，传统自航水雷最后会产生数百米甚至上千米的误差，使其作用大打折扣。
其次由于我现役自航水雷由于定位手段有限，导航组件精度较低，对布雷潜艇艇位的准确性、发射时航向航速的保持、发射阵位的选择以及海流资料的精确度等均有较高的要求，这些要求限制了潜艇机动，削弱了潜艇良好的隐蔽性。部分要求甚至较苛刻，在现有保障条件下难以满足，也直接导致潜艇使用现役自航水雷对港口航线封锁存在较大困难。
2 我国卫星定位技术分析
目前我国北斗导航定位系统是全天候、全天时提供导航信息的区域性导航系统，将来会进一步发展为全球导航定位系统。改系统的应用，对我国国防安全将有重大提升。
北斗导航定位系统在国际电信联盟登记的频段为卫星无线电定位业务频段，上行为L频段（频率1610～1626.5MHZ），下行为S频段（频率2483.5～2500MHZ）。它将导航定位、双向数据通信和精密授时结合在一起，系统自身包含广域查分标校以提高定位精度。当用户提出申请获按预定间隔时间进行定位时，不仅用户知道自己的测定位置，而且其调度指挥或其他有关单位也可得知用户所在位置。
当下列条件之一满足时可通过适当的数学运算确定出目标三位坐标分量。这些条件是：已知目标所处位置的维度；已知目标位置的大地高程，及其在某一家给定时刻位于赤道平面的南侧或北侧；目标处于匀速运动状态，且已知其起始位置；
目标处于匀速运动状态，且已知其初始位置坐标分量；可以建立起目标的运动学/动力学模型，并可确定其初态。同时，我国卫星定位系统不仅拥有精确的定位能力，还有强大的数据传输能力，可以瞬时收发120字以内的汉字或其他信息。
通过对以上卫星定位系统的分析，可知这为我们进行自航水雷定位提供了技术支撑，完全可以在自航水雷上加装我国的定位系统，从而提高其作战效能。
3 卫星定位技术对自航水雷作战使用性能的提升
3.1 自航水雷布放精度提高
所谓水雷布放精度，是指水雷落在预定位置的误差度。由于潜艇布放自航水雷时存在的艇位误差、航向误差、水雷导航、控制系统误差、以及海流影响等多种因素，造成水雷落点与预定点存在一定偏差。从现有自航水雷导航方式中可以看出，惯导方式和多普勒计程仪的应用，一定程度上提高了自航水雷的导航精度。而新型远程自航水雷采用卫星定位方式，使得自航水雷发射起点的误差和航行过程中由于惯性器件引起的误差都可以通过外部导航信息校正，可以较好的解决自航水雷散布误差的积累问题。从理论上计算，每次上浮定位，都可以把前一航段的误差清零，这大大提高了其布放精度[3][4]。
3.2 减小对布放潜艇的要求
远程自航水雷发射时应尽量不改变或少改变潜艇的巡航状态、不牺牲潜艇的隐蔽性，以便于布雷潜艇机动和保持良好的隐蔽性。目前现役潜布水雷对潜艇发射时水深、姿态以及发射阵地等均有一定的要求，限制了潜艇的机动。
采用卫星定位技术，布雷时不限制潜艇的机动性和不破坏其隐蔽性，只需在发射前潜艇稳定航行一段时间，同时利用水雷的远航程及航路规划功能，可以自主绕开发射阵地与预定落点间的岛礁和反潜严密区域，以隐蔽布入敌海区。
4 卫星定位校准点的确定
4.1 校准点个数的确定
卫星定位技术使自航水雷在航行过程中可设定浮起校准点，对航行过程产生的误差进行校准。这样布雷潜艇在占领布雷发射点时的推算航行误差以及水雷在自航段中采用的流向、流速与实际流向、流速的偏差所引起的雷阵中心偏移都能消除，使得自航水雷能更加精确地进入预定雷障位置。
但是过多浮起校准会对电池电量产生一定的消耗，而且增加自航水雷被发现的概率。所以还要合理设定浮起校准点的位置和数量。
根据自航水雷弹道的特点，为保证发度及安全，在水雷发射初始阶段有一定的管制距离。因此在管制阶段结束后水雷需进行一次浮起校准，这样能及时消除发射平台对水雷航行误差的影响。在航渡过程中，自航水雷的航行累积误差与某段规划航路中距离障碍物的最近距离确定是否需要浮起校准，对不太复杂的战场环境，经仿真计算一般不宜较多。而在接近敌防区准备布雷时，为降低布雷散布误差，应进行最后校准。
4.2 最后校准点距离的确定
最后上浮校准距离的选择，决定布雷点精度，距离布雷点越近精度越高。但距离布雷点越近，被敌近岸的雷达等探测装备发现的概率会越大。由自航水雷指标性能可知自航水雷的航行误差为。理论上距布雷点越近布雷误差越小。但从航行误差计算，自航水雷布雷点会有几十到数百米左右的误差，从误差大小看，距离远点或近点，不会对自航水雷障碍封锁效果产生较大的影响，关键是当自航水雷浮到水面进行卫星定位校准时，不被敌方雷达或目力发现，或被发现的概率最小。
综合考虑自航水雷的航行误差散布，以及敌观察设备发现的最大距离和反潜搜索的区域，自航水雷最后上浮定位校准距离不宜进入连续警戒海区范围。
为降低被敌方发现的概率，自航水雷的战斗使用方面要充分利用厚云层、降雨、较差的海况和大风等天气，选择最佳时机实施布雷。
5 结束语
本文通过对传统自航水雷特点分析，卫星定位对自航水雷布雷点精度的影响，以及敌对海警戒雷达发现和搜索海面自航水雷雷体能力的综合分析，确定了卫星定位校准点的次数和最后校准点的距离的标准和范围，对应用卫星定位技术的新型自航水雷确定战技参数提供理论依据，对提高布雷封锁的成功率和准确控制布雷具有重要意义。
参考文献
[1]初军田.自航水雷战斗使用的若干问题[J].潜艇学术研究，1993.03.
[2]邓又辉，徐晓刚，邱继进等.海流对自航水雷运动的影响分析[J].舰船论证参考，2009，No.1.
[3]冷相文，赵晓哲，张旭，朱红波.自航水雷落入预定障碍区域模型[J].鱼雷技术，2011，19（1）：59～62.
关键词：数字化雷达 接收机 关键技术
中图分类号：TN957.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00
随着超高速数字电路技术的迅速发展和软件无线电概念的出现，雷达接收机的数字化水平也越来越高。数字化接收机目前已经逐步取代传统模拟接收机，因此研究雷达数字接收机具有非常重要的意义。本文对数字接收机中的几个关键技术进行了总结，包括采样技术、数字下变频技术和数字滤波器设计。
1 采样定理
Nyquist采样定理：设有一个频率带限信号为x（t），其频带限制在 （0，fH）之间，如果以不小于fs=2fh的采样速率对x（t）进行等间隔采样，得到时间离散的采样信号x（n）=x（nTs），这样原信号x（t）将被所得的采样值x（n）完全地确定。
如果信号的频率分布在某一有限的频带（fL，fH）内，当信号的最高频率远大于信号带宽时，我们按照Nyquist定理采样，则采样频率将会很高，所以很难实现。此时我们需采用带通信号采样理论。首先，我们先假设频率带限信号为x（t），如果它的采样速率fs满足：
2 数字下变频技术
数字下变频的基本功能是将速率较高的数字中频信号下变频为数字基带信号。从理论上来讲，数字下变频可以通过单通道实现，但单通道输出的基带信号频谱往往会出现混叠而失真，而双通道处理时可以完整地保留相关信息，同时可以提高频带的利用率，所以正交下变频模式被广泛应用于雷达、测遥、通信等接收系统中。
在数字接收机中，通常用两种方法实现模拟到数字的变换。一种是单信道方式（或称为实数变换），它只有一个数据输出通道。另一种方式是产生两个相位差为90°的数据输出信道，即I、Q信道。
3 数字滤波器的设计
信号的接收，无论抽取还是内插，都离不开数字滤波器，滤波器性能的好坏将直接影响取样率变换的效果及其实时处理能力。数字滤波器可以用两种形式来实现，即有限冲击响应滤波器FIR和无限冲击响应滤波器IIR。FIR滤波器相对于IIR滤波器有很多优点，并且FIR的设计相对成熟。数字下变频中经常采用积分梳状滤波器和半带滤波器。
3.1积分梳状（CIC）滤波器
参考文献
[1]杨志钢. 雷达宽带数字接收机设计与实现[D].哈尔滨工程大学，2012.
[2]步麟. 双通道数字接收机的设计与实现[D].哈尔滨工程大学，2008.
[3]王洪. 宽带数字接收机关键技术研究及系统实现[D].电子科技大学，2007.
