一次雷达是依靠自身辐射无线电波、检测目标反射回波获取位置信息的航空监视雷达,不需要机载应答设备配合,是填补低空无信标飞行器监视盲区的核心基础设施。
低空开放浪潮下,被低估的一次雷达正在迎来新增长曲线
当低空经济成为各地政策文件中的热词,当eVTOL、低空旅游、通用航空等新业态不断落地,很多人把目光聚焦在了飞行器制造、低空航线运营这些前端领域,却往往忽略了支撑整个低空飞行安全的核心基础设施——空管监视系统。在这场低空开放的浪潮中,很多人都在谈论二次雷达、ADS-B这些新技术的普及,却少有人注意到,诞生近百年的一次雷达,正在重新成为填补低空监视盲区的核心力量,甚至迎来属于自己的第二增长曲线。
很多人对一次雷达的认知,还停留在传统民航的“入门级监视设备”阶段。在上世纪中期雷达被引入民用航空后,业内把这种只依靠目标反射无线电波获取方位和距离的监视设备命名为一次雷达,后来为了获取飞机编号、高度、速度这些更精准的信息,才衍生出了需要机载配合应答的二次雷达。这个发展路径,让很多人形成了“一次雷达是二次雷达的前身,终将被替代”的刻板印象,但事实真的如此吗?
从原理来看,一次雷达的核心优势恰恰是不需要机载设备配合——它通过自身辐射无线电波,检测目标的反射回波来获取信息,依靠发射信号与回波的时间差算距离,通过回波波前的到达角度定方位,不需要任何机载应答设备就能发现目标。中国电科作为国内主要的空管雷达供应商,其量产的空管一次雷达目前已经达到国际领先水平,可覆盖航路、终端区各类监视场景,既能为空中交通管制提供连续准确的飞行动态,还能同步输出气象服务数据,和二次雷达形成优势互补的监视体系。
在传统干线民航领域,一次雷达确实长期作为二次雷达的补充存在,但这样的定位反而掩盖了它在低空场景下不可替代的价值。我国低空空域开放至今,最大的痛点之一就是大量低空飞行的小型航空器、无人机,很多都没有安装二次雷达应答机或者ADS-B设备,对于管制部门来说,这些无信标设备的低空飞行器就是“看不见的黑飞”。根据2023年中国民用航空局公布的低空安全专项整治数据,全年查处的1000多起黑飞事件中,超过八成都是未装载协同监视设备的飞行器。而一次雷达刚好能解决这个痛点:只要飞行器出现在探测范围内,无论有没有装应答机,一次雷达都能发现它的位置。
这不是理论上的可能性,已经有实际的项目落地验证了这个价值。2023年下半年,重庆永川通用航空机场在升级低空监视网的时候,就新增了一部近程一次雷达,专门覆盖机场周边300平方公里的低空试飞空域。运行半年来,这套系统成功识别了17起未申报的无人机闯入事件,其中12架无人机都没有装载任何协同监视设备,要是放在以前,管制员根本无法提前发现这些目标。机场空管部门负责人在接受采访时表示,一次雷达补上了永川低空试飞区最后一块监视盲区,原来因为安全顾虑不敢放开的低空试飞空域,现在已经全部开放给国内eVTOL企业做定型试飞,单日试飞架次从原来的8架次提升到了22架次。
即使不考虑黑飞问题,一次雷达本身的技术特性,也决定了它是低空空管基础设施中不可或缺的组成部分。传统的二次雷达和ADS-B都依赖机载设备,如果飞行器的应答机故障或者断电,就会从监视屏幕上消失,这种“失联”情况在干线民航中也时有发生,对低空飞行来说更是直接的安全隐患。2022年,华北某通用航空机场就发生过一起小型固定翼飞机应答机故障的事件,当时机场只依靠二次雷达监视,整整12分钟没有捕捉到飞机位置,最后还是依靠邻近机场的一部远程一次雷达锁定了目标位置,引导飞机安全降落,没有造成安全事故。这起事件之后,民航局在《通用航空机场空管设施建设指导意见》中明确,年起降架次超过1万的通用机场,必须配置一次雷达作为备用监视手段。
那是不是越先进的一次雷达就越好?其实一次雷达也有清晰的产品细分,根据应用场景分为远程、近程和场面监视三个大类,分别对应不同的需求:远程一次雷达探测距离可以达到400公里以上,主要用于干线航路的监视补盲,我国目前已经建成的全国性空管雷达网中,一共部署了76部远程一次雷达,全部实现了国产替代,其中62部都是中国电科的产品;近程一次雷达探测距离在100公里左右,主要针对终端区和通用机场的低空覆盖,这也是现在需求增长最快的品类,根据中国电科2024年一季度的订货数据,近程一次雷达的订单量同比上涨了127%,主要订单都来自各地的通用机场和低空经济示范区;场面监视一次雷达则主要用于机场跑道和滑行道的目标识别,即使在大雾大雨的低能见度天气,也能清晰识别跑道上的飞机和车辆,避免跑道侵入事故,国内千万级以上机场目前已经全部完成了场面监视一次雷达的配置。
很多人会问,现在AI识别、光学监视、低空ADS-B网这些新技术这么火,为什么还要发展一次雷达?答案其实很简单:没有任何一种技术能完全覆盖所有场景,不同的技术本来就是互补关系。ADS-B设备成本低,但只能覆盖有信号基站的区域,偏远山区、丘陵地带的低空盲区很多,光学监视受天气影响大,夜间和大雾天基本无法工作,而一次雷达不受天气影响,不需要机载设备配合,探测范围广,刚好能补上这些技术的短板。现在国内很多低空示范区都采用了“一次雷达补盲+ADS-B跟踪+光学复核”的组合监视方案,成本比全二次雷达覆盖低40%,监视覆盖率反而从82%提升到了98%,已经在广东、湖南、重庆等多个低空示范区得到了验证。
对于国内的一次雷达产业来说,现在刚好迎来了政策和需求的双重红利。2024年年初,国家发改委印发《低空经济发展行动计划》,明确提出要“完善低空飞行监视网络,补配一次雷达等基础监视设施”,根据中国民航大学空管学院的测算,到2027年,国内通用机场、低空示范区的一次雷达新增需求将超过300部,市场规模超过80亿元。而在干线空管领域,我国现有一次雷达的国产化率已经超过90%,中国电科等本土供应商的产品技术已经达到国际领先水平,完全可以满足国内的需求,不需要依赖进口。
当然,一次雷达产业也面临着一些需要解决的问题。比如低空一次雷达的部署需要协调频率资源,很多地区的频率申请流程还比较长;另外,一次雷达如何和现有的空管信息系统打通,实现数据融合,也还有很多标准需要统一。但这些问题都是发展中的问题,随着低空经济的不断推进,相关的配套标准和政策都在逐步完善。
回到我们开头的问题,在低空开放的大背景下,一次雷达从来都不是一个应该被淘汰的旧技术,而是一个被低估了价值的核心基础设施。当越来越多的无协同设备飞行器飞上低空,当安全成为低空经济发展的底线,一次雷达凭借其不可替代的技术特性,正在重新找到自己的位置,也为整个低空监视体系搭建起最可靠的第一道防线。对于整个行业来说,看见前端的飞行器,也要看见背后的“千里眼”,只有这些基础硬件走在前面,低空经济的起飞才能真正让人放心。
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最后更新:2024-12-01
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