一、机场场面监视雷达的类型

早期机场使用的监视雷达都运用ka波段（24GHz～35GHz），那个时期，这种雷达设备具有较高的分辨率，但因其覆盖范围太小，在恶劣的天气条件下效果更差。所以，国际上多数国家管理部门与雷达生产商开始致力于雷达低频性能的研究。现阶段，世界范围内使用较为广泛的场面监视雷达主要有Ku波段和x波段两种形式。x波段雷电设备运用开槽的波导天线，实际工作时处于单频率状况，设置的频率为10GHz。Ku波段雷达设备实际工作时处于频率分集状态，运用的反射天线和专用电子设备工作，工作的频率约为16GHz。根据雷达天线仰角波瓣图可知，x波段开槽天线的主要特性为15°仰角波瓣图。Ku波段反射器的天线当做监测雷达使用时是3°的仰角波瓣图。从理论角度来说，运用锐仰角的波瓣图能够降低雨对雷达探测效果的影响。为了有效抑制雨点反射，使用圆极化方式必不可少。Ku波段运用圆极化方式，x波段运用线性极化方式，所以这种设置无法对雨点反射起到抑制效果。由方位波瓣图可知，高分辨率雷达规定必须设计较窄的脉冲宽度（≤40ns）和方位天线波瓣（≤0.35°）。Ku波段的雷达系统，多运用半径为4m的反射器天线获取所有的性能。x波段雷达虽然应用领域比较广，但因其波段分布比较广泛这在一定程度增大干扰的风险，主要表现在靠近海岸的机场。

二、机场场面监视雷达的设计方案

1监视雷达的作用从国际民航组织的相关规定可知，机场场面设置监视雷达可以对机场活动区域进行检测，同时也可以监视非活动区域，可以快速精确得出机场场面飞机和车辆运动清理。设置监视雷达可以帮助管制人员及时清楚的掌握场面车辆和飞机的静止和运动状况，可以判断飞行跑道是否出现占用，必要时也能为飞行器、救援车辆等提供紧急情况的导航信息。

2基本组成机场场面监视雷达系统是由室外和室内两个单元组成。室外单元主要有：天线、体现转台、馈线室外部分；室内单元主要划分为：收发机柜、配电箱、综合机柜、馈线室内部分等。除去天馈和伺服系统之外，其他系统都使用双套热备份。

3建设要点运用频率分集、频率捷变提升目标在杂波环境下的检测概率和精度；运用圆极化有效改善雨杂波状态下的检测性能；运用宽带线性调频信号通过脉冲达到高距离向分辨力。使用非色散水平窄波束实现方位的高分辨率。同时，场面监视雷达的实际探测效果与雷达天线的高度有很大关系，相关经验表明，天线的架设高度最合理的范围是30~60米。过高或太低都会带来不良影响。为了提升雷达的分辨率，场面监视雷达天线的最远区域不能太大。雷达的分辨率由径向分辨率和角分辨率组成。径向分辨率主要与雷达设置的发射脉冲宽度有关，对角分辨率则受到信号波长及目标距离的影响，对角分辨率与波长成正比，与距离成反比例。通常状况下，x波段的监视雷达在-3dB部位的天线波瓣会为2000米处的目标提供12.6m的精度。由此可知，场面监视雷达对重要监测区域的距离不要果园，一般不能超过1500m，从而保障最少达到15m的角精度。

4设计方案根据机场场面监视雷达系统的主要功能及技术选取机械扫描完成3600目标监视的目的。为了提升该系统的安全性、可靠性设置开关切换双机冗余热备份架构；从机场的实际情况设计的雷达监控可以划分为监视、引导及控制、操作及显示三个模块。考虑到整个系统的完整性，对整个系统设置管理控制级（AUPERVISOR）就能达到维护、管理系统的目的。因某些特殊任务的需求，系统还设置了远程显示模块。从技术的角度来说，监视模块中配备雷达头、收发机等处理单元，合理指引控制模块和操作显示模块的各项操作。因雷达头严重制约着系统的作用范围、精度，根据长时间的调研，获取以下比较准确的数据资料。下文是以x波段和ku波段的雷达从技术性能上展开比较。因ku波段的雷达其垂直波束俯角远远大于x波段雷达，可以得出ku波段的雷达具有良好的俯视角，能更好的覆盖较近区域。对比两者的波瓣宽度可知，ku波段的雷达定位精度明显高于x波段雷达。因ku波段和x波段的雷达两者的重量分别为762kg、1500kg，ku波段雷达比后者较轻，又因其尺寸也比x波段雷达小，这对正在建筑的站坪没有太大的影响。综合上述因素可知，ku波段雷达在关键技术性能方面明显优于x波段雷达。

三、结论

综上所述，民用机场场面设置监视雷达可以对机场活动区域内的飞机、服务车辆及障碍物进行监测，测量结果会与机场的固定设施展开综合进行科学管理，便于为管制员提供最佳的场面监视参考，从而提升机场场面管理的效率和能力。

作者：王思韵单位：中国民用航空中南地区空中交通管理局运行管理中心