空中管制的千里眼——雷达

　　空中交通管制是从20世纪20年代开始实施的。它的基础是围绕无线电通信建立起来的程序管制。当时管制员看不到飞机实际的运行情况，直到雷达被引人空中交通管制后才使空中交通管制的面貌发生了巨大的变化。

　　雷达是在第二次世界大战中发展起来的一种军用技术。战后它被移植到民用航空中使用。物理学家很早就知道无线电波和光一样都是电磁波，彼此有着相同的物理特性。它们遇到障碍时会发生反射。使用波长在1米以下的无线电波产生的脉冲波用高能定向发射，遇到前方物体后，就会被反射回来。虽然反射波的能量大大小于发射波，但用很灵敏的接收机可以收到反射的信号。测出电波从发射到收到的时间，在这段时间内，电波走完从发射机到被测物之间的来回路程。用上述时间与光速相乘再被2除就得出了前方物体到发射机之间的距离。一台雷达主要由发射部分、接收部分和天线组成。天线的作用是把发射的电波聚集成平行波束，然后定向发射出去，也把收到的反射波馈送到接收机中，然后显示在屏幕上。收发机只能探测天线对准的方向。如果想探测周围360度各个方向的情况，天线就要不停地转动。在雷达的显示屏幕上会显示出一条转动的光线，这条光线表示正在转动的天线。被测物体在屏幕上是一个光点，屏幕的中心是雷达所在的位置。根据光点在屏幕上的位置就可以得到被探测物体的方位和距离。

　　雷达被引进到民用航空之后，使管制员能“看”到飞机，知道飞机在什么主位、离他有多远。这种雷达只能监视飞机的活动，而要想用它来精确地指挥飞机飞行还是远远不够的。在民航业内把这种雷达叫做一次雷达或监视雷达。此后20年左右，又研制出一套和一次雷达配套使用，能分辨飞机编号、飞行高度和速度的雷达信号系统，它被称做空管雷达信标系统，也叫做二次雷达。二次雷达是一个地面和机上设备连成一体的系统。工作时，由地面系统发射出一个脉冲询问信号。当飞机上装载的应答机收到这个信号后，自动发出一个编码回答信号，编码中包含着飞机的编号、高度、速度。地面设备收到这个信号后，把它叠加显示到一次雷达屏幕上代表飞机的光点旁边。管制员从雷达屏幕上就能全面地掌握这架飞机的飞行动态。使用二次雷达时，飞机上必须装有相应的应答机，否则飞机不会对二次雷达的信号发生反应。二次雷达必须与一次雷达配套使用，否则所获信息没有实用价值。

资料来源：中国民航局