关键词：教学方法；雷达成像技术；创新能力
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）01-0086-02
1 概述
近年来，我国国防事业快速发展，雷达信号处理领域人才需求不断增加。因此，为以雷达研究、生产为主要任务的国防单位培养优秀人才成为了许多高校的一项紧迫任务。在众多雷达技术中，成像技术将传统雷达中的“点”扩展为了二维图像，使雷达具备了如同光学照相机一样的测绘功能，是雷达技术发展的里程碑[1]。因此，近二十年内我国多家研究单位纷纷展开了相关研究，极大地推动了此项技术的发展。在这种背景下，许多高校纷纷开设了《雷达成像技术》这一具有鲜明国防特色的专业课程。该课程主要内容为合成孔径雷达（SAR）成像所涉及的原理、数据采集、信号处理等，通过这一课程的学习，可以使学生初步掌握SAR这一体制雷达的基本原理以及常用的信号处理方法，为进行深入的研究打下基础。
《雷达成像技术》课程体系的内容主要包括匹配滤波器技术、合成孔径原理、雷达成像原理、雷达成像算法等几部分[2，3]。在雷达成像的教学和研究中，合成孔径原理以及雷达成像原理具有专业性、理论性强的特点[4]，需要学生不仅具有扎实的信号处理基础，还需了解雷达原理的部分内容，这一点也是很多学生在该课程学习过程中信心不足的原因；同时、各种雷达成像算法涉及的信号处理流程极为复杂，抽象性很强，学生难以全面掌握该项技术。因此，作者在该课程教学实践的基础上，提出了五点提高教学质量的建议，包括第一节课的安排、课堂互动讨论、加强实验环节、定期综合实践和期末理论升华，这五点建议相互补充、能够达到推进学生对雷达成像技术的理解，并最终运用该项技术的教学目的。
2 《雷达成像技术》教学实践存在的问题
作者在该课程的教学实践过程中，发现现有《雷达成像技术》课程的教学环节存在以下问题：
1） 学生学习兴趣不高。
“雷达”一词所带有的浓厚军事、国防色彩使得该课程具备很强的专业性，且雷达与无线通信课程中手机、对讲机等事物相比，生活中并不常见；加之飞机、卫星等遥不可及的雷达搭载平台，使得学生觉得该课程和自己的生活相距甚远，容易产生“不知为何为学”的观点，直接导致学习兴趣下降。
2） 学生处于被动接受知识状态，易产生厌学情绪。
当前《雷达成像技术》课程的课堂教学，仍然以传统的教师讲授的为主，学生处于被动接受知识与理论的状态。然而，雷达成像自身就是一项理论性极强的技术，如进行雷达回波信号建模和雷达成像算法部分内容讲解时，不可避免地要遇到大量数学推导，当整版枯燥的数学公式摆在学生面前时，厌学情绪自然容易滋生。此外，由于该课程理论前后联系紧密，环环相扣，一个环节学的不扎实，就会直接造成此后内容理解的困难。这些都会再次降低学生学习的兴趣与积极性，导致教学效果下降。
3） 课堂内容陈旧，显著落后于学科前沿科技。
当前《雷达成像技术》选用教材中大部分内容的共同特点即为技术成熟但理论陈旧，如80年代提出经典RD成像算法，90年代提出的Chirp-scaling成像算法等。事实上，雷达成像在学术界一直是近年来的热门技术，许多新算法、新概念层出不穷。对雷达成像及雷达信号处理领域学科前沿技术缺乏了解，直接导致了学生创新思维不活跃，难以突破现有理论，获得创新性的成果。
3 提高《雷达成像技术》教学质量的五点建议
针对上节提出问题，作者在该课程教学实践的基础上，提出了五点提高该课程教学质量的建议。
3.1 上好第一节课，充分激发学生兴趣
与其他传统课程相比，《雷达成像技术》的第一节课尤为重要，是建立学生学习信心、培养兴趣、激发热情地关键一步。针对该课程专业性极强、内容抽象的特点，授课者应在第一节课安排具有极强冲击甚至震撼效果的内容。与其照本宣读地介绍SAR的分辨率能够达到哪个数量级，不如直接给学生展示一些高分辨率SAR图像，如图1所示的SAR图像，且所展示的图像最好是授课者自己的科研成果。由于现阶段国内高校这一课程的教学者绝大多数同时为SAR技术的研究者，故这一步并不难完成。同时，授课者要善用比喻与类比，将雷达、雷达成像过程与日常生活中的事物巧妙联系起来，如，将雷达成像与光学照相机作对比，从各个指标进行比较，最终得出“雷达是一个很昂贵的高分辨率照相机”结论，通过这种方式可以逐步揭开雷达神秘的面纱，拉近与广大在校学生之间的距离。
图1 雷达图像
3.2 课堂互动讨论
《雷达成像技术》课程的学习重点是雷达成像过程的理解，雷达成像算法的掌握及应用，在课堂教学过程中，学生厌学心理的主要来源即为大量的理论分析、数学公式推导。因此，如何改变原有的学生被动接受模式，避免填鸭式授课，让学生真正参与到知识的传播中来，是授课者提高课堂质量的关键步骤。作者认为，教师的讲授时间不应占据整个课时，应适当在每节课留一些时间给学生，如在上课的前10分钟，让一些学生通过讲解的方式引导大家复习与总结，这样即可以巩固之前所学知识，同时对新的知识也起到预习的作用。此外授课过程中的节奏也要合理把握，尽量采用一些巧妙的方式避免连续不断的讲解和大量板书，同时，要及时的针对复杂内容提出一些具有启发效果的问题让学生回答，这样既能够让学生更深入理解内容，又能够达到集中注意力的目的。
此外，在每一部分知识点学习结束后，应安排一节专门的讨论课。由教师确定主要议题，但要以学生为主角，自由发言，谈对课程的理解，分享新观点。教师最后对学生发言进行评论，梳理该部分内容的核心理论、关键技术，从而实现进一步加深学生理解的目的。
3.3 加强实验环节
由于课堂教学侧重于理论理解，属于“纸上谈兵”阶段，学生对课程知识的认识很容易随着时间的推移而慢慢消退，难以转化为实用的技术。因此，作者认为，实验环节是该课程的重中之重，教学者应给予足够重视。受一些条件的限制，目前该课程的实验基本以点目标的仿真为主，即在MATLAB软件平台上，将仿真的雷达回波数据通过成像算法变为清晰的点目标。针对这一方法，作者认为可以采取两点改革。第一，实验平全可以不拘泥于MATLAB，而是让学生自己选择熟悉、感兴趣、擅长的平台，如C平台，IDL平台等，这样可以充分发挥学生自身的特长，提高效率；第二，点目标仿真的模式虽然能够很严谨的验证成像算法，但适当的加一些场景仿真，会更有利于学生学习兴趣的提高，在条件允许时，授课者如果能够提供一些实测的SAR数据，让学生通过自己的努力得到真实雷达图像，显然对学生自身的提高更为有利。
3.4 定期综合实践
“实践是检验真理的唯一标准”。经过一段时间的学习后，学生虽然能够对各种雷达成像算法较为熟悉，但对整个雷达成像理论的物理过程仍缺乏完整、深入的认识。学生们往往无法确定各类成像算法之间的本质联系、算法性能之间的差异、具体的算法的应用条件等，更不用说自己去设计成像处理流程了。因此，必须通过实践强化，加强学生对成像技术理解，实现理论到技术的真正转化，使学生具备自主设计成像信号处理流程的能力。授课者可设定成像所需达到的性能指标（如分辨率、运算效率等）以及雷达系统指标（如载频、脉冲重复频率等），让学生自己选择与设计成像算法，并将不同学生算法所得结果进行对比讨论，从而使学生对各种算法的优势与缺陷印象更为深刻，对雷达成像理论理解更为全面。
3.5 升华理论，引导创新
经过一个学期的学习，学生对雷达成像技术有了一个比较深入的理解。但是，由于国防科学技术的迅猛发展，雷达成像课程所授知识已近显著落后于学科前沿。为了让学生了解学术前沿，学期末时，应指导学生撰写一份该课程的技术报告。其中，调研、查新过程应由教师进行指导，使学生能够获取大量最新资料。此后，应引导学生对资料进行总结归纳，并阐述自己的认识和理解。对于在学习中表现出很强创新能力、对理论有独特见解的学生，还可以进一步指导他们撰写相关学术论文，申请相关专利，促进本学科的发展。
4 结束语
本文针对《雷达成像技术》教学过程中存在的若干问题展开研究，结合作者自身教学实践，提出了五点提高该课程教学质量的建议。实践结果表明，建议中的方法不仅能够显著提高学生对该课程的理解程度，改善学习效果，还能够引导创新，为学科的长久发展提供基础。
参考文献：
[1] D. A. Ausherman， A. Kozma，et al.Developments in radar imaging [J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems，1984，20（4）：363-399.
[2] 刘永坦.雷达成像技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999.
雷达主要是模仿蝙蝠超声波定位的方式，利用无线电磁波探测目标，实现对空间内物体的定位探测、测距、通信和导航的功能，多用于军事、气象、航空等领域。传统的雷达主要有相控阵雷达与激光雷达，尤其是相控阵雷达在军事领域中得到广泛应用，对保障国防安全至关重要。随着量子通信技术的快速发展，量子雷达也逐渐成为研究热点，为雷达通信与导航的保密性与精确性提供了可靠保障。雷达通信技术与雷达导航技术是雷达的两种主要应用技术，本文将主要从雷达通信的原理与应用、雷达导航的原理与应用、两者技术综合应用三方面进行论证分析，探究不同雷达的适应领域，为雷达相关科研人员提供参考，以开阔其研发视角。
2雷达通信技术的应用分析
2.1雷达通信的原理
雷达通信技术是雷达系统与通信系统结合的一体化技术，主要由雷达、发射机、接收机、通信处理模块、信号通道等组成。根据通信媒介的不同，雷达通信主要分为相控阵雷达通信、激光雷达通信和量子雷达通信等方式。相控阵雷达是由大量独立控制的小型天线阵面组成。在通信过程中，地面上的相控阵雷达通过天线阵面向空间中发射带有大量数据信息的特定频率电磁波信号，并被空间内的战机、气象卫星、航空飞行器等设备接收。然后，空间内的设备将需要反馈回地面的数据信息通过其自带的信号发射器发射空间中，并被相控阵雷达的天线阵面接收，然后经过通信处理模块处理后，以实现地面雷达与空间设备通信的功能。
2.2雷达通信技术的应用
在国防军事领域中，雷达通信技术被广泛应用在航母、战机、潜艇等重要军事设备上。航母雷达主要负责为舰载机提供气象保障监测信息、为航管中心提供数据信息、为异常敌机提供驱逐信息等。战机防空雷达主要负责为战机提供指挥引导的空间坐标与敌机坐标、为军事控制中心提供作战数据信息等。潜艇雷达主要负责为战斗群中其它潜艇提供坐标信息、为指挥中心提供数据信息等。目前，军事通信雷达多使用相控阵雷达，但随着量子雷达的快速发展，其高保密性将会使其被广泛运用于军事领域中，对提高国防力量至关重要。在气象探测领域中，气象雷达被广泛安装在各山峰、丘陵、盆地等地理位置处，主要由雷达天线、雷达接收机、控制面板、显示器和波导等组成，将探测到的空气温度信息、湿度信息、气流信息和地形信息等发送到气象局的终端控制室，以实现气象监测与远程通信的功能。
3雷达导航技术的应用分析
3.1雷达导航的原理
雷达导航技术又名多普勒雷达导航技术，是相对于传统GPS、北斗、伽利略等GNSS卫星导航技术的一种无线电导航技术。因为激光雷达具有导向性好、分辨率高、抗干扰性强等优点，所以导航雷达多使用激光雷达。雷达导航是运用多普勒效应对航空器进行精确导航的，首先通过航空器雷达向地面基站发射电磁波，并经过地面基站反射后被航空器雷达接收，因航空器与地面反射点间存在相对运动，航空器上的雷达接收到地面反射电磁波的频率与发射时的频率会相差一个多普勒频率，从而通过相关数学运算，可参考地面基站的坐标位置进行精确导航。
3.2雷达导航技术的应用
雷达导航技术主要应用于测距器与多普勒导航系统中，航空器可通过导航雷达进行远程测距与精确导航。导航雷达进行测距时，需要航空器机载测距机和地面基站的测距器配合工作，主要由天线、收发信机、控制器和显示器等组成，用于测量航空器与地面基站间的距离。
4雷达通信技术与雷达导航技术的综合应用分析
雷达通信技术与雷达导航技术是雷达的两种主要应用技术，往往在实际应用过程中两种技术相互融合。尤其在国防军事领域中，军用雷达需要同时具有通信与导航的功能，以对战机、航母、潜艇等重要军事设备进行精确控制。雷达通信技术主要应考虑其保密性，而雷达导航技术主要应考虑其导航精确性。随着量子通信技术的快速发展，其高保密性与导航精确性将使得雷达通信与导航技术也得到高速发展，对提高国防军事实力、航空管制能力、无人机探测能力等方面起着重大作用。
关键词：气象雷达 培训 教学
中图分类号：G424
文献标识码：C
1 前言
气象雷达作为探测气象要素的重要手段，其装备保障能力是气象装备保障能力的重要组成部分，如何提高气象雷达装备保障能力和效率，是非常迫切的研究课题。积极推进气象装备社会化保障，利用社会资源开展部分气象装备的维护维修保障工作，是新形势下做好装备保障工作的重要补充。新疆气象局作为第一家雷达保障社会化试点单位，在雷达保障工作方面有较多创新点，逐步摆脱了严重依赖厂家保障的不利局面。
加快气象培训体系建设，提高气象培训的能力和水平，对于建设一支适应气象事业发展的人才队伍，推进气象现代化体系建设具有十分重要的意义。中国气象局气象干部培训新疆分院（以下简称新疆分院）作为气象部门人才培养的重要基地，依托新疆气象技术装备中心工作创新点探索气象雷达装备保障如何开展培训责无旁贷。
2 新疆雷达装备保障工作介绍
2.1保障背景
新疆维吾尔自治区目前拥有15部新一代天气雷达，14部探空雷达和3部风廓线雷达，这些雷达的正常运行对强对流天气、冰雹、局地暴雨等重大灾害性天气的预报和服务具有不可替代的作用。由于新疆远离雷达厂家，雷达站点之间相距遥远，依托厂家技术服务时效滞后严重。同时，新疆气候多样，对正常的交通出行影响很大，因此新疆雷达运行保障具有耗时长、花费高的特点。再加上新疆基层单位人才、技术匮乏，也不具备利用社会资源进行技术保障的条件。
2.2创新工作
雷达远程故障诊断及维修技术保障模式是根据新疆地域和气象雷达布局特点实施的一种全新模式。该保障模式依托运行监控系统、远程故障诊断系统、测试维修平台和专家资料库进行雷达技术保障，突破了时空限制，解决了因新疆地域辽阔所造成的生产厂家技术服务时效滞后的问题，减少了对雷达生产厂家的依赖；有效地避免了因基层雷达站技术力量薄弱所造成的雷达保障不力，最大程度地确保了雷达稳定可靠运行，切实节约了保障经费，真正实现了气象雷达故障“快速发现、快速诊断、快速维修”的目的。
3 现存的雷达装备保障培训存在的问题及原因
目前，全国气象系统从事雷达保障人员很多都是从其他工作转行进入这一领域，大多数人员并没有学过雷达基础知识，对于故障的判断大都采用老办法，随着近几年气象雷达装备科技含量越来越高，对新问题解决起来就显得力不从心。虽然近几年从事雷达保障的新入职人员有学大气探测专业的，但是这些也基本停留在理论知识层面，实际动手能力较弱。
基于以上原因，造成培训效果不佳，但最主要的原因是各培训单位雷达仿真模拟环境建设不足，而雷达仿真模拟环境搭建代价高昂，学员缺乏理论联系实际的平台，学员学习完雷达机务保障的理论知识后缺少实际动手的机会，无法在实践中结合理论理解和描述雷达的工作原理及流程，故障分析能力得不到很好的锻炼。培训效果大打折扣。
4 此类培训班如何开展初探
4.1实训平台
新疆气象技术装备中心开发的远程故障诊断系统，实现雷达故障远程会诊，达到了“快速诊断”的目的，在全国来讲具有很好的借鉴意义。该系统利用监控平台发现雷达故障后，立即通过远程终端接管系统，实时捕获雷达状态信息工作参数；接着利用远程仪表，测量出雷达工作参数波形。根据已经测量出雷达工作参数波形，结合远程视频语音交互系统，帮助台站保障人员进行故障快速分析、诊断定位和排查，准确及时发现雷达故障。
目前，全国各省大都采用区（省）、地（市）、县（台站）三级装备保障体系，新疆分院依托成熟的雷达远程故障诊断及维修技术平台，开展体系内从业人员雷达装备保障培训具有得天独厚的优势，对于提高雷达保障人员的水平具有很大的促进作用。
4.2教学内容
教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件，它以纲要的形式规定了课程的教学目的、任务；知识、技能的范围、深度与体系结构；教学进度和教学法的基本要求。气象雷达装备保障类培训班的教学大纲，是此类培训班的指导性纲领，是影响培训效果的关键所在。由于雷达系统复杂，涵盖知识面涉及大气探测、信息网络、无线电、电子、机械工程等多门学科，在教学实施过程中，应从雷达基本原理出发，以气象雷达系统为基础，介绍雷达系统的基本组成，详细介绍雷达接收机、发射机、私服系统、天线及馈线等各个分系统的工作原理，系统运行操作方法和操作规程，机务保障工作中标校、测试、维护的正确方法和措施，使学员了解日维护、周维护、月维护、季维护、年维护的主要内容，并掌握检查和维护的方法，重点围绕雷达信号处理流程及常见故障判断的原理和方法、故障分析处理思路展开教学。
4.3授课方法
授课教师在教学过程中要有自己的典型案例库，每一个典型案例应该包括故障现象描述及发生时间、故障分析思路、排除方法和更换器件名称，其中以故障分析思路和排除方法为重点，结合雷达维修测试平台利用仿真模拟训练技术具有安全经济、可控可重复、不受气候条件地理环境的限制、无破坏等一系列优点开展仿真模拟故障教学。在教学实施过程中，理论教学和实践教学穿行，每一部分的理论教学完毕后，都要安排实际操作，理论和实践课程的比例应改变以往培训重理论轻实践的局面，采用理论与实践并重，实践课程学时数大于理论学时数的模式，利用雷达维修测试平台，一对一上平台操作，实现模块级乃至元器件级的定量分析测试，改变以往培训几个月后仍不敢动手操作，不知道如何分析排查故障的尴尬局面，切实把理论知识转化为生产力。
【关键词】雷达技术；发展规律；宏观趋势
自雷达在上世纪的三十年代诞生以来，雷达系统技术的发展已历经八十多年的时间，在经过二战时期，冷战时期军备的竞赛及新军事性革命时期等一系列不同历史阶段各种因素推动，经受住了各类考验，现代雷达技术理论方法、体制机制及技术应用等各方面均得到了快速的发展。二十一世纪以来十数年间，现代雷达技术所面对的环境条件、目标任务及雷达系统的研制生产支撑有关技术等情况，均出现了深刻性的变化。目前雷达技术还仍然在持续、高速地演变与发展，进而产生了诸多的新概念、新体制与新技术，便于更好地适应全球未来资源的竞争在雷达技术方面所提出的各种需求与挑战。在雷达技术的发展过程当中，各国的专家学者分别围绕着特定的历史时期，各类系统的体制，不同的应用范围和领域，及特定的国家与机构等方面的因素，全面回顾、分析和研究雷达技术发展情况，剖析雷达的重点装备与技术，划分技术发展的阶段，对雷达装备的发展脉络进行透视，并归纳和总结雷达技术的发展新的趋势。此种研究工作有效地促进了雷达技术的发展，对于雷达技术的研究和应用发挥着十分重要的助推作用。因此，加强对雷达技术发展规律和宏观趋势的研究，具有十分重要的历史和现实意义。本文深入阐述了影响雷达技术发展的主要因素，研究分析了雷达技术发展过程中的规律性特点，总结归纳了雷达技术的发展历程回顾及未来趋势预测，希望对于雷达技术发展规律方面的研究工作能够切实起到一定的参考和借鉴作用。
1.影响雷达技术发展的主要因素
1.1 雷达技术发展的内部影响因素
方式、资源及能力是推动雷达技术发展的三个主要的内部影响因素。方式因素在雷达技术的创新当中起着关键性的促进作用，而资源与能力因素的作用则次之。方式因素指的是雷达装备系统取得信息的途径与方式，包括布设、运动、构型及配置等不同的实现方法。资源因素指的是雷达装备系统在利用波形、极化、平台及频带等资源的程度。能力因素指的是雷达技术相关进步最终在雷达装备实现布设运动、构型配置及信号的产生、接收发射、处理记录等各方面功能的能力。这三种内部的因素，通过不同的形式与侧面，对于过去、现在及将来不同时间的尺度来说，始终属于促进雷达装备技术创新与演进的潜在动力，发挥着极为重要的作用。
1.2 雷达技术发展的外部影响因素
环境、目标及任务是推动雷达技术发展的三个主要的外部影响因素。环境因素具有复杂性的特点，雷达装备工作的环境、所处的生存条件与电磁场环境，及探测目标周边的环境等情况都十分复杂。除了对气象、地海的杂波及雨云等以外，雷达装备还面对着城市、山川、海面挥发及波浪等所引发的较强的杂波，必须满足各种环境条件的探测要求。目标因素具有多样性的特点，雷达目标在种类的构型，活动的空间，运动的特点及频谱、散射与极化等特性方面都表现得较复杂多样。任务因素具有多元性的特点，雷达装备在作战的使命方面表现出范围不断扩展、多方面进行分化的走势，以便于适应信息化现代战争的需要，从容地应对各类战场威胁、完成好多种战斗任务的要求。
2.雷达技术发展过程中的规律性特点
2.1 具有占用更宽频谱的特点
研究分析雷达技术的发展演进的过程可以看出，有两条重要的技术发展线索与脉络。一个是占用更为宽泛的频谱资源，从而使得雷达装备纵向的分辨能力与定位的精度更高；另一个是占用的空间谱更大，从而使得雷达装备横向的分辨能力与定位的精度更高。雷达目标的散射场所在的空间球面当中形成了空间谱，这在传统的单站，双多式基地，分布类雷达，二维与三维的ISAR与SAR，相控阵与数字阵，分布式的相控阵，以及将来立体网络式的雷达，都能够从空间谱的球面当中找出相应的形态。
2.2 具有探测方式从低维度演进为高维度的特点
雷达装备系统维度集中体现为其观测的视角覆盖、探测器构型及信号的空间维度等三个主要的方面，其基本的规律是从少而多渐进式地进行演变。此外雷达装备系统在资源的消耗方面出表现出逐步增多的发展走势。雷达装备系统在通道的构型、观测的视角及信号的维度等三方面演进的不同层次，已经成为对雷达技术划分不同发展阶段的一个基本依据。
2.3 具有发展的节奏受到内外部各种因素综合影响与制约的特点
雷达技术在其发展的过程始终深受环境、目标及任务三种外部影响因素的约束与牵制；此外，雷达装备的方式、资源及能力等三个内部的影响因素，由于涉及到对雷达装备的可行性与认识程度等问题，也成为了制约雷达技术的发展整体节奏的、起着关键性作用的因素。
3.雷达技术的发展历程回顾及未来趋势预测
笔者认为，雷达技术的发展历程大致可以分为四个阶段。
3.1 第一阶段为二十世纪的前五十年
在此阶段当中，由机等装备的发展并广泛地应用到两次世界大战当中，人们对机进行远距离的探测与报警功能的需求十分迫切，这样就大大地促进了雷达基础理论、技术及装备系统的发展。此阶段主流雷达的特性为单一视角的点状式布局、单一探测器的构型及一维的信号处理。
3.2 第二阶段为1960-1990年之间的三十年
在此阶段中，同雷达装备有关的各类基础理论与技术取得了突破性的进展，高速度的喷气式飞机，中程远程的导弹及军事卫星不断涌现且广泛应用到冷战时期军备的竞争之中，促进了雷达技术继续得以快速地发展，大规模地用到相关军事领域当中。此阶段雷达装备的特点是一维的多视角式布局、多种探测器的简单式构型及二维的信号处理。
3.3 第三阶段为1990-2040年之间的五十年
在此阶段中，多次发生了一些高科技的局部性战争，标志着信息化主导、精确远程打击的新型军事变革时代已经到来。此阶段雷达装备的特点是二维度多种视角的布局、多种探测器的共形式构型及多个维度的信号处理。
3.4 第四阶段为2040年之后的五十年
这是雷达技术目前所处的发展阶段。在此阶段中，数字共形相控阵式雷达，双多基的SAR与三维的SAR，以及扁平式多站网络化雷达等新型的雷达装备将会列装，并且接受战场环境的实际检验。此阶段雷达装备的特点可能会是三维度多种视角的布局、多种探测器的复杂式构型及高维度的信号处理。
4.结语
综上所述，研究分析雷达技术的发展规律与趋势，能够进一步明晰雷达技术的发展深化规律，深刻认识雷达技术的前沿及未来走势，可以为雷达技术的长期规划的筹划工作提供重要的依据。因此，相关研究机构和研究人员必须高度重视雷达技术发展问题的研究工作，适时分析和认识雷达技术演进的规律，总结归纳其发展的趋势，展望推演雷达技术的发展远景，选择其重点研究与分析的方向，从而使得雷达技术研究领域对于发展的主流与前沿、现在和未来等情况能准确地进行把握，为明确雷达技术发展的阶段性目标，科学制定长远规划，进而推动我国雷达技术实现创新性发展，提供决策依据和支撑保障。
参考文献
[1]吴曼青.数字阵列雷达及其进展[J].中国电子科学研究院学报，2006（01）.
关键词：雷达原理；教学改革；教学实践
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0042-02
随着中国特色军事变革不断深化，人民海军使命任务不断拓展、建设水平不断提高，尤其是近年来部队装备渐次更新换代，雷达装备的列装、维护、保养等任务也越来越重。雷达原理课程是我院电子信息工程系的一门重要专业基础课程，开设时间是在大三下学期。本课程的主要学习内容包括：雷达整机和各分机的原理、构成及性能指标分析以及雷达测距、测角、测速方法的基本原理及实现。通过雷达原理课程的学习，为学员进一步掌握雷达系统、现代雷达新技术及雷达设备打下坚实的理论基础，并使学员初步具备从事雷达维护、使用与管理等工作的能力。近年来，关于雷达原理课程教学方法改革问题，我们进行了比较深入的研究和探讨，取得了一系列的成果。但目前还存在着系统性和创新性不足等问题。教学方法改革的主要目标是激发学员的学习兴趣和热情、促进他们自学能力的提高、启迪他们提出问题的创新思维、锤炼他们分析和解决问题的能力。我院作为海军生长干部培养的重要基地，必须要在宏观上时刻关注国防和军队建设，尤其是海军建设对军事人才培养提出的新要求，进一步转变教学思路、改善教学条件、改革教学方法，为海军建设培养出更多更好的合格人才。
一、目前雷达工程教学中存在的问题
1.教学中轻实装重理论。教员对相关专业的专业背景了解不够，不能体现雷达原理在专业中的应用，不能激发学生的学习积极性和创造性。通过调研，学员普遍反映该课程理论教学部分过于抽象，应用背景不清楚，而实验基础设施薄弱，实验内容无法达到巩固理论知识、拓展思维、提升创新能力的目的。
2.教学内容与技术发展相脱节。目前雷达原理课程的教学内容与多年前比几乎没有改变，只是强调基本理论基本概念的介绍，与当今的雷达技术发展水平不相适应。学员只有在毕业到工作单位后，才有机会接触先进的雷达装备，把雷达原理知识应用到解决实际问题中。因此在教学环节，除了增加新的雷达知识，在保证知识的系统性及完整性基础上，并适当增加实践环节，增加学员接触新装备、新技术的机会，也能让学生理解雷达原理知识解决转业问题的方法，提高学习效率，为以后的学习打下基础。
3.教学中重视课堂教学轻课外辅导。由于雷达原理课程授课课时较少，完成教学任务比较紧张，上习题课及课外辅导的学生的实践很少，再加上学生其他学习任务较重，学习的目的性和积极性较差，问题积累越来越多，到最后课程快要结束时，基本不能离开教材独立解决习题。这就要求在课堂学习后有一个加强巩固的过程。课堂教学重要，课外辅导也不可轻视，两者齐头并进，才能达到理想效果。
4.学生考核方式不合理。现行的课程考核方式主要以卷面成绩为主，兼顾平时的课堂表现，平时成绩所占比例较小。在当前的教育模式下，学生的学习主动性、创新性不足，加之授课方式或课时安排不合理等问题，考试也主要是考察学生对基本概念的掌握情况，使得学生平时对知识的积累、理解与思考不够重视，而是凭借考前突击，死记硬背，谋求高分。
二、课程教学改革思路
针对雷达工程中存在的问题和专业人才培养提出的新要求，着眼雷达原理课程的内容特点，我们通过理论研究、实践调研、对比分析等方法，经过近两年的探索与实践，我们对雷达原理的教学改革提出以下几个方面的设想。
1.明确总体改革目标及策略。雷达原理课程教学改革应该遵循提出问题、分析问题、解决问题的总体思路，力求环环相扣、突出主线、有所侧重。应包括以下两个层面：一是以新形势下海军战斗力生成为背景，理清雷达工程专业干部培养的需求，以构建与之相适应的雷达原理课程为改革目标，解决雷达原理教学方法改革的方向性问题；二是以雷达工程专业学员这一教育层次为考察对象，以“需求”为牵引，系统研究与之相适应的课堂教学、实验教学、实践教学和考核评价方法，以解决雷达原理教学方法改革的有效性问题。
2.雷达原理课程体系创新和教材建设。在以往的教学体系中，雷达原理课程重视雷达基本理论、基本概念的学习，但目前雷达功能划分越来越细、雷达种类越来越多，学生在学习中无法弄清所学知识的具体应用背景，从而给学员一种泛泛而谈，目的性不强的感觉。因此当前的雷达原理课程，应适应装备发展，进行知识体系创新，加大教材建设力度。新教材应该融入雷达技术、雷达体制方面的新内容，明确相关原理的应用背景和使用方法，并根据雷达工作流程，具体设计雷达原理课程知识体系。
3.适应信息技术发展，结合教学方法和手段。以基础理论的讲授为前提，结合雷达设计、使用维护的具体案例，对各种案例进行充分的讲解和分析，以提高基础理论的应用能力。为了提高课堂授课质量和增加知识量，可采用多媒体等先进的教学手段，同时，通过教师在课外查阅大量的资料，将当前雷达装备发展的新情况和新技术介绍给学生。
4.重视第一课堂教学和第二课堂的跟踪。雷达原理的学习是持续的，学生必须实现由学会到会学的转变，这就要求教师在第一课堂的教学中注重由原理知识教学到引导学生进行实践创新的转变，由教解题方法到解决装备问题的转变；在第二课堂要及时跟踪学生的学习状态，了解学生掌握的情况，帮助学生形成雷达原理知识的系统化和体系化，发挥雷达原理的作用，让学生从被动上课变为主动上课。
5.加强装备实践教学。加强与部队和研究所的合作，重视实习基地的建设，营造工程环境，强化工程实践能力与创新能力培养。有效利用部队锻炼和校外实习基地，带领和指导学生参与部队装备操作使用、维护修理，提高学生的动手实践能力。使学生基本掌握雷达发射、接收、天线各个分机技术参数设计的方法，为后续进行较为复杂设计和问题分析打下基础。
6.课程评定、考试与评价方法。完善课程标准，强化实践考核，采用多种形式的考核方法，激励学生的创新意识。雷达原理课程具有内容涉及面广、理论性强的特点，是学生普遍反映比较难的一门课程。在进行考核时，既要体现雷达原理知识的特点，也要体现所学知识与专业相结合的情况，以及学员的理论与实践相结合的创新能力。雷达原理的总成绩应该由考试的卷面成绩、平时作业成绩、实践成绩等构成，鼓励学生把雷达原理知识应用到实践中，激励学生创新。
参考文献：
[1]郑春龙，邵红艳.以创新实践能力培养为目标的高校时间教学体系的构建与实施[J].中国高教研究，2007，（4）：85-86.
[2]于化东.加强实践教学环节提高大学生创新实践能力[J].中国高教研究，2010，（4）：23-25.
[3]李如蜜.教学艺术论[M].济南：山东教育出版社，1999.
一、存在的问题
通过对新疆分院举办过的新一代天气雷达保障业务技术培训班进行教学总结，存在问题如下：第一，培训环节和层次不够完善，课程设计安排不够合理；第二，案例教学时间短，效果不突出；第三，实训环节缺乏任务驱动，学员主动性不高；第四，培训时间短，任务重，学员素质不一。通过分析问题产生的原因，笔者从课程设计的角度探索改进此类培训班培训效果的方法。
二、教学的基本理念
雷达保障业务技术培训班从培养应用型人才的目标出发，为提高学员的雷达机务保障水平，着重从运用雷达原理理论知识思考、分析和解决实际问题考虑，让学员通过学习掌握雷达装备保障技术。该培训班课程的突出特点是教学内容的可操作性、针对性和对雷达整机讲解的系统性。在教学过程中，教师要引导学员利用电子电路、雷达原理、微波基础等基础知识系统掌握气象雷达信号流程，培养学员的检查、调试、维修等技能。
课程内容应当注重学员的实际操作环节，关注当前的学习，更重视未来的可持续发展，满足雷达装备不断更新发展对人才的迫切需求。
教学活动必须建立在学员认知发展水平和已有的知识经验基础上，合理安排学习流程，充分利用分组实习实训环节锻炼学员在动手实践中遇到问题、讨论问题并解决问题的能力，这种多样化的学习可以帮助学员在实践环节中较好地掌握雷达机务保障技能。
目前，案例教学法在雷达保障教学中得到重视和应用。案例教学是一种开放式、互动性的新型教学方法，教师通过指导学员提前阅读，组织学员开展讨论或争论，形成反复的互动与交流，在教师的精心策划和指导下，学生运用课程所学的使用技能，发挥自己的智慧解决问题。教师根据教学目的和教学内容的要求，运用典型案例，搭起扩展思维的平台，将学员带入特定事件的现场，深入角色，进行案例分析。学员通过质疑―答疑―生疑―再答疑的过程针对问题进行研讨，并给出结论，既交流了经验，又拓展了思维，从而提高学员分析问题和解决问题的能力。
三、教学目标
第一，能利用已有知识掌握雷达工作原理。第二，掌握雷达各关键点信号参数，并学会使用常用仪表测量这些参数。第三，掌握将故障精确到可更换单元的基本思路。第四，通过理论学习和实践操作，掌握分析问题和解决问题的思路，并在这一过程中培养成就感和激发学习兴趣。第五，情感目标。雷达装备维护往往是多人合作的过程，在学习过程中还应注重培养学员的团队意识，合作意识。
四、教学设计思路
雷达保障业务技术培训班课程是在学员认知发展水平和已有的知识经验基础上进行教?W设计与课程安排的，针对某型号雷达装备，综合运用所学理论掌握检、调、维修的基本技能。所以，在课程设计时，教师应先让学员对该型雷达设备的信号流程有整体上的认识，在整机的高度上重点把握每一个部分内部的信号流程和系统间的信号流程，能运用雷达仪表把故障定位在可更换单元。
课程体系分为雷达整机原理介绍、雷达分系统工作原理介绍和关键点参数测量三大部分。每一部分又从理论和实习实训两个环节来展开教学。
【关键词】单脉冲雷达；干扰；雷达对抗；仿真
1.引言
在未来的军事作战中，电子对抗能力的强弱直接关系到舰载电子系统的综合作战能力的发挥，面对现代雷达采用频率捷变、旁瓣对消和匿影、脉冲压缩，以及多普勒滤波等多种抗干扰措施（ECCM），使作战飞机的自卫干扰或远距离支援干扰效果大为降低，甚至完全失去作用。现代雷达多采用单脉冲测角体制以实现高精度跟踪，因此研究对抗单脉冲雷达的技术成为军事迫切需求[1]。
针对单脉冲雷达通用的角度欺骗干扰样式[2][3]，一般有三种，交叉极化干扰、交叉眼干扰和非相干干扰，它们可以有效干扰单脉冲测角雷达的正常工作，本文主要研究交叉眼干扰对单脉冲雷达的干扰技术。
2.交叉眼干扰模型
3.对交叉眼干扰的计算机仿真
仿真条件：设飞机位于雷达的正北方，初始距离为60km，飞机往正南方向进行突防，速度为，飞机进行自卫式干扰，干扰机转载机两翼上，两干扰机之间的距离，其中一台干扰机对信号进行移向，两干扰机的转发增益分别为，（b～1）。我们只考虑角度的偏移，忽略转发延时造成的距离迁移。飞机的真实航迹和飞机发射干扰信号时雷达测得的航迹如图4所示。
4.结论
根据仿真结果，可以得到交叉眼角度欺骗干扰策略：
1）干扰机数：一部携带两个相干干扰源的干扰机，或两部相干干扰机；
2）干扰样式：交叉眼干扰；
3）干扰机位置，干扰功率的确定：此时干扰机位置即干扰距离、干扰角度（两干扰源对雷达的角度）。两个干扰源须分布在单干扰源能使雷达偏离的最大角度范围内；
4）两干扰信号相位的确定：两干扰信号在雷达天线口面处须稳定的反相；
5）干扰频率的确定：对准雷达频率；
6）干扰天线方向图：在雷达位置先验已知的情况下，干扰天线波束指向雷达位置。
5.结束语
本文从对抗单脉冲雷达的交叉眼干扰数学模型入手，研究了交叉眼干扰基本原理。并结合具体电子对抗仿真条件，对干扰机针对单脉冲雷达实施交叉眼干扰进行了仿真，得出了干扰机实施交叉眼干扰的干扰策略，对实际研究对抗单脉冲雷达使用提供了理论依据。
参考文献
[1]David L.Adamy.电子战建模与仿真导论[M].吴汉平等译.北京：电子工业出版社.
[2]王慧萍，张友益.一种交叉眼干扰技术实现的新方法[J].舰船电子对抗，2007（6）.
关键词：天气雷达；保障；教学设计
新一代天气雷达（以下简称雷达）是大气监测的重要手段，在突发性、灾害性天气的监测、预报和预警中具有极为重要的作用，其雷达保障能力是气象装备保障能力的重要组成部分，如何提高雷达的保障能力，是非常重要的研究课题。中国气象局气象干部培训学院新疆分院（以下简称新疆分院）作为气象部门人才培养的重要基地，已把气象装备保障技术培训列为分院重点发展的四大培训领域之一，发展目标就是为气象部门培训从事雷达装备保障方面的复合型人才。本文基于新疆分院已经举办过的雷达保障业务技术培训班存在的问题，就此类培训班课程设计提出几点思考，为发展雷达装备保障业务培训提供参考。
一、存在的问题
通过对新疆分院举办过的新一代天气雷达保障业务技术培训班进行教学总结，存在问题如下：第一，培训环节和层次不够完善，课程设计安排不够合理；第二，案例教学时间短，效果不突出；第三，实训环节缺乏任务驱动，学员主动性不高；第四，培训时间短，任务重，学员素质不一。通过分析问题产生的原因，笔者从课程设计的角度探索改进此类培训班培训效果的方法。
二、教学的基本理念
雷达保障业务技术培训班从培养应用型人才的目标出发，为提高学员的雷达机务保障水平，着重从运用雷达原理理论知识思考、分析和解决实际问题考虑，让学员通过学习掌握雷达装备保障技术。该培训班课程的突出特点是教学内容的可操作性、针对性和对雷达整机讲解的系统性。在教学过程中，教师要引导学员利用电子电路、雷达原理、微波基础等基础知识系统掌握气象雷达信号流程，培养学员的检查、调试、维修等技能。
课程内容应当注重学员的实际操作环节，关注当前的学习，更重视未来的可持续发展，满足雷达装备不断更新发展对人才的迫切需求。
教学活动必须建立在学员认知发展水平和已有的知识经验基础上，合理安排学习流程，充分利用分组实习实训环节锻炼学员在动手实践中遇到问题、讨论问题并解决问题的能力，这种多样化的学习可以帮助学员在实践环节中较好地掌握雷达机务保障技能。
目前，案例教学法在雷达保障教学中得到重视和应用。案例教学是一种开放式、互动性的新型教学方法，教师通过指导学员提前阅读，组织学员开展讨论或争论，形成反复的互动与交流，在教师的精心策划和指导下，学生运用课程所学的使用技能，发挥自己的智慧解决问题。教师根据教学目的和教学内容的要求，运用典型案例，搭起扩展思维的平台，将学员带入特定事件的现场，深入角色，进行案例分析。学员通过质疑―答疑―生疑―再答疑的过程针对问题进行研讨，并给出结论，既交流了经验，又拓展了思维，从而提高学员分析问题和解决问题的能力。
三、教学目标
第一，能利用已有知识掌握雷达工作原理。第二，掌握雷达各关键点信号参数，并学会使用常用仪表测量这些参数。第三，掌握将故障精确到可更换单元的基本思路。第四，通过理论学习和实践操作，掌握分析问题和解决问题的思路，并在这一过程中培养成就感和激发学习兴趣。第五，情感目标。雷达装备维护往往是多人合作的过程，在学习过程中还应注重培养学员的团队意识，合作意识。
四、教学设计思路
雷达保障业务技术培训班课程是在学员认知发展水平和已有的知识经验基础上进行教W设计与课程安排的，针对某型号雷达装备，综合运用所学理论掌握检、调、维修的基本技能。所以，在课程设计时，教师应先让学员对该型雷达设备的信号流程有整体上的认识，在整机的高度上重点把握每一个部分内部的信号流程和系统间的信号流程，能运用雷达仪表把故障定位在可更换单元。
课程体系分为雷达整机原理介绍、雷达分系统工作原理介绍和关键点参数测量三大部分。每一部分又从理论和实习实训两个环节来展开教学。
教学实施过程采用“2+3”模式，“2”指两种教学形式，分为理论教学和实习实训，“3”指三块教学内容，分别为气象雷达原理、关键点参数测量、雷达装备维护与故障检修。教学实施突出雷达分系统间信号流程、故障现象和产生原因的思考、检修规律的总结。
教学设计为沟通教学理论与教学实践起到了桥梁作用。装备保障类培训中理论教学和实践教学同为重要，甚至实践教学更为重要，如何利用理论指导实践，教学设计显得尤为重要，教学设计的合理与否直接关乎培训效果的好坏。本文限于篇幅，并未就案例教学和任务驱动式教学在业务培训中如何使用作阐述，这也是今后业务培训所需研究的方向之一。
参考文献：
[1]张军.“任务驱动”教学法在电子技术教学中的应用[J].内江科技，2011（7）.
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