主线教学法在雷达课程中的应用
主线教学法在雷达课程中的应用 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．