導(dǎo)語：如何才能寫好一篇雷達技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

《激光雷達技術(shù)原理》以測量學(xué)和數(shù)據(jù)處理理論和方法為基礎(chǔ)，講授激光雷達技術(shù)的基本原理和數(shù)據(jù)后處理方法，同時結(jié)合實際案例講解激光雷達技術(shù)在測繪、地質(zhì)和工程等領(lǐng)域的應(yīng)用前景和亟待解決的問題。由于激光雷達是一項測繪新技術(shù)，國內(nèi)還沒有成熟的教材，因此結(jié)合國際上較為權(quán)威的專著《AirborneandTerrestrialLaserScanning》［5］以及國內(nèi)外相關(guān)的研究和應(yīng)用成果自編了教程，對學(xué)生采取了“了解—新型傳感器原理”“熟悉—激光掃描儀操作”和“掌握—激光點云數(shù)據(jù)后處理方法”的教學(xué)模式，以達到從理論到實踐的教學(xué)效果。

1．1了解新型傳感器原理

首先，以學(xué)生熟悉的全站儀為對照，讓學(xué)生了解激光雷達是一種集成了多種高新技術(shù)的新型測繪儀器，具有非接觸式、精度高(毫米級/亞毫米級)、速度快(可達120萬點/秒)、密度大(點間距可達毫米級)的優(yōu)勢，且數(shù)據(jù)采集方式靈活，對環(huán)境光線、溫度都要求較低。其次，讓學(xué)生理解LiDAR的測量原理主要分極坐標(biāo)法和三角測量法兩種。其中，對于極坐標(biāo)法測量，使學(xué)生了解測距的關(guān)鍵在于時間差的測定，引出兩種常用的測時方法:脈沖法和相位法;讓學(xué)生理解直接測時和間接測時的區(qū)別以及各自的優(yōu)缺點，從而進一步了解脈沖式和相位式激光掃描設(shè)備的優(yōu)勢、局限性以及應(yīng)用領(lǐng)域。最后，通過介紹激光雷達采集數(shù)據(jù)的掃描方式，讓學(xué)生了解不同平臺上的激光雷達傳感器的工作特點，如固定式激光掃描儀適合窗口式和全景式掃描，車載、機載以及星載平臺適合移動式掃描等。

1．2熟悉激光掃描儀操作

考慮到各類平臺激光雷達的作業(yè)特點以及現(xiàn)有設(shè)備的情況，《激光雷達技術(shù)原理》課程以地基三維激光掃描儀為重點，讓學(xué)生熟悉儀器的外業(yè)操作。盡管激光掃描儀數(shù)據(jù)采集的自動化程度較高，外業(yè)采集仍然需要解決掃描設(shè)站方案設(shè)計和不同掃描站間連接點選擇等問題，要求學(xué)生在熟悉激光掃描儀軟硬件操作的同時，還要掌握激光掃描儀外業(yè)采集方案的設(shè)計:踏勘工作區(qū)，分析研究最優(yōu)化的掃描設(shè)站方案和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換控制點選擇，畫出相關(guān)的設(shè)計草圖，并設(shè)置主要掃描設(shè)站的標(biāo)志。要求設(shè)站位置既要保證與相鄰站的重疊，又要覆蓋盡量大范圍的被掃描對象，以減少設(shè)站數(shù)，從而提高外業(yè)數(shù)據(jù)采集效率。

1．3掌握激光點云數(shù)據(jù)后處理方法

利用點云數(shù)據(jù)可視化與點云原始存儲格式之間的明顯反差，讓學(xué)生了解激光點云數(shù)據(jù)后處理的重要性和難點，及其已成為制約激光雷達技術(shù)應(yīng)用瓶頸的現(xiàn)狀。根據(jù)學(xué)生的理解程度，選取了點云的拼接/配準(zhǔn)、點云的濾波和分類、點云的分割和擬合等后處理方法，要求學(xué)生掌握相關(guān)的算法并編程實現(xiàn)。

1．3．1點云的拼接/配準(zhǔn)點云拼接是將2個或2個以上坐標(biāo)系中的大容量三維空間數(shù)據(jù)點集轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)計算過程。要求學(xué)生掌握如何解決點云拼接的兩個關(guān)鍵問題:同名特征的配準(zhǔn)以及旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)造。對于同名特征的配準(zhǔn)，使學(xué)生了解常用配準(zhǔn)方法的特點和適用范圍，如ICP方法適合用于精拼接，而基于特征面的方法對場景特征分布要求較高等。著重讓學(xué)生掌握最常用的人工標(biāo)靶識別，以及特征面匹配，后者有別于學(xué)生所熟知的點特征匹配;對于旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)造，拓展學(xué)生在《攝影測量學(xué)》［6］中學(xué)習(xí)的基于歐拉角的旋轉(zhuǎn)矩陣構(gòu)造，掌握角－軸轉(zhuǎn)角系和單位四元數(shù)方法。

1．3．2點云的濾波和分類要求學(xué)生了解濾波和分類的目的是解決激光腳點在三維空間的分布形態(tài)呈現(xiàn)隨機離散的問題。掌握基于高程突變和空間形態(tài)學(xué)的點云濾波和分類方法。讓學(xué)生理解單一的信息量會導(dǎo)致算法不穩(wěn)健，從而引出多源數(shù)據(jù)融合的思路。目前，已經(jīng)有很多激光掃描儀生產(chǎn)廠商推出的新產(chǎn)品中實現(xiàn)了多傳感器平臺的集成，如激光掃描儀會搭載小像幅的數(shù)碼相機，甚至有些系統(tǒng)還提供由集成傳感器生成的紅外影像。每種數(shù)據(jù)源都有其自身的優(yōu)點和局限性，將多源數(shù)據(jù)融合能夠彌補各個單數(shù)據(jù)源的局限性，增大信息量，從而提高濾波和分類方法的穩(wěn)健性。

1．3．3點云的分割和擬合要求學(xué)生掌握實現(xiàn)點云分割的相似性原則:平面性、曲面平滑度和鄰域法向，以及常用的點云分割方法表面生長法。考慮到點云擬合是由離散激光點坐標(biāo)計算特征模型參數(shù)的過程，要求學(xué)生掌握點云擬合中兩個主要問題的解決方法:粗差剔除及最優(yōu)解獲取。

2實踐教學(xué)法

實踐教學(xué)是卓越工程師培養(yǎng)體系中一個重要的組成部分。作為技術(shù)性的測繪工程學(xué)科，除應(yīng)用測量儀器采集數(shù)據(jù)、應(yīng)用計算機處理數(shù)據(jù)的基本能力外，還需要構(gòu)建實踐教學(xué)體系以培養(yǎng)學(xué)生在實踐中選用適當(dāng)?shù)睦碚?、技術(shù)、儀器設(shè)備和作業(yè)方法解決測繪工程與地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)實際問題的能力，從而使學(xué)生接受測繪工程與地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)方案設(shè)計、實施以及實際應(yīng)用中測繪工程解決方案確定等系統(tǒng)化訓(xùn)練?！都す饫走_技術(shù)原理》課程實習(xí)要求學(xué)生全面應(yīng)用所學(xué)知識，利用實習(xí)場地，依據(jù)實習(xí)目的和要求在老師的指導(dǎo)下分組獨立完成全部實習(xí)內(nèi)容。實習(xí)儀器為中國地質(zhì)大學(xué)(北京)遙感地理信息工程教研室使用教育部采購專項購買的RIEGLLMSZ620三維激光掃描儀?！都す饫走_技術(shù)原理》課程實習(xí)的目的主要是使學(xué)生通過三維激光掃描儀的使用，進一步鞏固和加深理解相關(guān)理論知識和技術(shù)方法。要求熟悉三維激光掃描儀數(shù)據(jù)采集與處理(包括DEM、等高線和剖面圖生成以及三維建模等)的全過程。通過實踐性教學(xué)，不僅能夠讓學(xué)生掌握基本的軟、硬件使用操作方法和LiDAR測量項目的作業(yè)流程，而且能夠加深學(xué)生對所學(xué)專業(yè)理論知識的理解。培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是、吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作的精神。要求學(xué)生必須參加每一個實習(xí)環(huán)節(jié)，協(xié)作完成實習(xí)任務(wù)，獨立完成實習(xí)報告。實習(xí)內(nèi)容主要包括以下部分。

2．1三維激光掃描

數(shù)據(jù)的外業(yè)采集要求學(xué)生分組完成測區(qū)劃分和踏勘，確定測站位置，根據(jù)測區(qū)地形，設(shè)計外業(yè)數(shù)據(jù)采集方案，完成外業(yè)設(shè)站、反射標(biāo)靶布設(shè)和數(shù)據(jù)采集工作。學(xué)生需要完成校園內(nèi)建筑物點云數(shù)據(jù)和奧林匹克森林公園地形點云數(shù)據(jù)的采集。

2．2點云數(shù)據(jù)預(yù)處理

要求學(xué)生分別利用隨機軟件RiSCANPRO和上機C語言編程對外業(yè)采集的三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括點云數(shù)據(jù)的濾波和拼接。

2．2．1點云濾波1)手動濾波要求學(xué)生利用RiSCANPRO對點云數(shù)據(jù)進行濾波。RiSCANPROv1．7．0有兩種模式，即Filterdata和Terrainfilter。前者針對一般數(shù)據(jù)，后者對于提取地形的數(shù)據(jù)有明顯效果。2)自動濾波要求學(xué)生上機應(yīng)用C語言編程實現(xiàn)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法、移動窗口濾波法、迭代線性最小二乘內(nèi)插法、基于可靠最小值的濾波方法等常用的地形濾波算法，對外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進行濾波，并對各算法的結(jié)果進行比較和分析。圖1為學(xué)生基于虹灣地區(qū)嫦娥一號激光測高數(shù)據(jù)，利用五種濾波方法濾波后的數(shù)據(jù)點殘差值分布圖［7］。

2．2．2點云拼接1)基于反射標(biāo)靶的點云拼接要求學(xué)生利用RiSCANPRO軟件，結(jié)合外業(yè)數(shù)據(jù)采集時布設(shè)的標(biāo)靶連接點，對地形和建筑物點云數(shù)據(jù)進行拼接。激光點云數(shù)據(jù)的拼接有兩種方式:公共反射體的方式和采用使所有的反射體處于同一坐標(biāo)系統(tǒng)的方式。在實際操作過程中，要求學(xué)生對兩者結(jié)合使用，以期達到更好的拼接效果。2)基于特征面的點云拼接要求學(xué)生在對點云進行擬合的基礎(chǔ)上，選取至少三對相互正交的特征面，利用C語言上機編程，實現(xiàn)基于特征面的點云拼接，并與單純基于點的拼接結(jié)果進行對比，分析不同方法的優(yōu)缺點。

2．2．3地形數(shù)據(jù)處理對地形數(shù)據(jù)的處理主要包括三角化、平滑、生成等高線和剖面。三角化參數(shù)的設(shè)置可參考量測工具量測出的點云中兩點之間的距離初步設(shè)定，這個值可適當(dāng)調(diào)整，目的在于使圖中的點云數(shù)據(jù)彼此之間能盡量大面積地構(gòu)成三角網(wǎng);要求學(xué)生對已經(jīng)完成三角化的數(shù)據(jù)進行平滑處理;針對已經(jīng)完成平滑的數(shù)據(jù)，利用RiSCANPRO軟件生成等高線。剖面圖的顯示既可以針對三角化之前的數(shù)據(jù)，也可以針對三角化之后(包括完成平滑的數(shù)據(jù))來操作。

2．2．4建筑物幾何模型重建針對《激光雷達技術(shù)原理》數(shù)據(jù)處理方法的教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)教師結(jié)合自身的研究成果組織研究生開發(fā)了點云分割和擬合以及三維建模等軟件模塊，考慮到學(xué)生的掌握程度和實用性，要求學(xué)生在利用軟件模塊實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)分割和擬合的基礎(chǔ)上，利用AutoCAD軟件手工建立建筑物的幾何三維模型，基于3DSMAX軟件建立建筑物紋理模型。圖2為暑期教學(xué)實習(xí)中指導(dǎo)學(xué)生利用商業(yè)軟件和自主開發(fā)的軟件模塊重建的地大校園主要建筑物的三維模型。

3結(jié)束語

篇2

英文名稱：Modern Radar

主管單位：工業(yè)和信息化部

主辦單位：南京電子技術(shù)研究所

出版周期：月刊

出版地址：江蘇省南京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1004-7859

國內(nèi)刊號：32-1353/TN

郵發(fā)代號：28-288

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1979

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊榮譽：

聯(lián)系方式

期刊簡介

篇3

關(guān)鍵詞：雷達探測威力；中低；表征方法

中圖分類號：TN959文獻標(biāo)識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10036199.2017.01.029

1引言

雷達研制廠所在交付裝備時會給出雷達探測垂直威力圖，從該圖中能直接讀取雷達對不同高度（仰角）空中目標(biāo)的最大探測距離值，這些指標(biāo)值根據(jù)雷達技術(shù)參數(shù)和目標(biāo)RCS大小經(jīng)雷達方程計算得出，并通過檢飛試驗驗證[1]。然而該雷達威力圖并不能全面反映對空警戒雷達在目前典型防空戰(zhàn)術(shù)背景條件下的探測能力，主要局限性體現(xiàn)在兩個方面：一是垂直威力圖給出的指標(biāo)值僅是針對指定RCS目標(biāo)的計算結(jié)果，不同目標(biāo)的RCS不同，垂直威力圖不能直接給出雷達對其他RCS目標(biāo)的探測能力；二是垂直威力圖不能詳細描述雷達對低空突防目標(biāo)的探測能力。圖1是某典型中低空搜索雷達對RCS為2m2目標(biāo)探測的垂直威力圖[2]，該圖給出了雷達對2000m以上高度飛行目標(biāo)的探測能力，而未能給出雷達對2000 m以下高度目標(biāo)的探測能力。現(xiàn)代戰(zhàn)爭表明，戰(zhàn)斗機在攻擊行動中，通常會選擇在較低的高度進行突防，雷達對低空目標(biāo)的探測是雷達探測能力評估的一個重要關(guān)注點。論文針對雷達探測垂直威力圖的上述局限性，提出了雷達探測威力的新的表現(xiàn)形式及其計算方法，利用該方法計算雷達對典型空中目標(biāo)的探測威力，并對計算結(jié)果進行進一步分析。

2雷達探測威力表現(xiàn)形式及計算方法

戰(zhàn)斗機在進行反艦和對地攻擊行動時，通常會選擇在某個高度層進行突防，當(dāng)逼近至導(dǎo)彈的射程之內(nèi)時開始發(fā)射導(dǎo)彈。如果在戰(zhàn)斗機突防階段能及時發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并在導(dǎo)彈發(fā)射之前進行有效攔截，能大大提高防空作戰(zhàn)的效能[3]?；谝陨显?，提出雷達對空探測威力的表現(xiàn)形式，為雷達對不同RCS目標(biāo)在不同高度條件下最遠發(fā)現(xiàn)點在地球曲面上的投影距離（簡稱為水平距離）。與反艦導(dǎo)彈或?qū)Φ毓魧?dǎo)彈的射程相比較，水平距離能直觀反映防空作戰(zhàn)中雷達對戰(zhàn)斗機攻擊行動的快速反應(yīng)能力，

首先根據(jù)目標(biāo)RCS、雷達威力圖和雷達方程計算雷達對各仰角目標(biāo)的最大探測距離，然后根據(jù)雷達與目標(biāo)之間的幾何關(guān)系計算雷達對各高度層目標(biāo)探測的水平距離。

可以看出，當(dāng)目標(biāo)飛在300 m以下高度飛行時，雷達探測水平小于100 km，而當(dāng)前服役的機載反艦導(dǎo)彈或者對地導(dǎo)彈的射程大都超過100 km[6]，因此，當(dāng)中小型戰(zhàn)斗機選擇在300 m以下高度進行突防和攻擊時，雷達無法在導(dǎo)彈發(fā)射之前發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。因此該區(qū)域是中小型戰(zhàn)斗機突防的最佳區(qū)域，也是防空預(yù)警探測的薄弱區(qū)域。

同理，計算雷達對隱身戰(zhàn)斗機在各飛行高度層的水平探測距離如圖5所示。

可以看出，無論隱身飛機從哪個高度突防，雷達探測的水平距離都不超過90 km，小于機載反艦導(dǎo)彈或?qū)Φ貙?dǎo)彈的射程，其中，當(dāng)隱身飛機在4 500 m以上高度突防時，雷達探測水平距離不超過40 km，并且小于在100 m高度突防時的探測水平距離，所以隱身飛機選擇從高空突防被探測到的概率更低，這是由于對空警戒雷達為有效利用探測能量對天線方向圖進行了低空賦形所致。可以看出，目前常規(guī)對空警戒雷達難以對抗高空突防的隱身目標(biāo)，必須采取有效手段[7-17]。

3結(jié)束語

文章提出了在一定戰(zhàn)術(shù)背景條件下雷達對空探測威力的表征計算方法，即先根據(jù)雷達指標(biāo)威力圖、目標(biāo)RCS和雷達方程計算雷達對各仰角目標(biāo)的最大探測距離，然后利用雷達與目標(biāo)之間的幾何關(guān)系求解出雷達對目標(biāo)在各高度上最遠發(fā)現(xiàn)點在地球曲面上的投影距離。該投影距離能體現(xiàn)防空作戰(zhàn)中信息系統(tǒng)對目標(biāo)攻擊行動的快速反應(yīng)能力?？梢缘玫皆摲椒蔀榕炤d和岸基雷達對空探測能力的評估提供定量分析手段。

參考文獻

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篇4

關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達；原始數(shù)據(jù)；頻域仿真

中圖分類號：TP311文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2011)10-2341-02

Extended Scene SAR Raw Data Simulation Method for Time and Frequency Domain

ZHANG Qi-wen1,2, YANG Ze-gang2, ZHANG Xiao2

(1.Hohai University College of Energy and Eletrical Engineering, Nanjing 210098, China; 2.Navy Submarine Academy, Qingdao 266071, China)

Abstract: The method of raw data was explained in detail on the basic of Airborne SAR system return signal model.This paper expounds the distribution of original data simulation target two kinds of most basic methods, the steps and results of simulation were provide the validity of method.Through comparison of experimental results obtained inferiority of the two methods.

Key words: SAR; raw data; simulation

合成孔徑雷達技術(shù)的研究過程中需要大量的原始數(shù)據(jù)，而如果研究需要的所有原始數(shù)據(jù)都通過實測數(shù)據(jù)或者購買則成本將過于昂貴。另外，合成孔徑雷達對自然地面場景成像的機制非常復(fù)雜，必須通過建立有效的模型來幫助解釋這種復(fù)雜的回波機制。本文將闡述分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)模擬的兩種方法。

1 分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)模型

隨著雷達平臺的運動，每個脈沖信號所覆蓋的地面目標(biāo)區(qū)域也是不斷變化的。假設(shè)一個矩形分布目標(biāo)的距離向長度為lr，方位向長度為la，機載SAR距目標(biāo)的最近距離為Rmin，最遠距離為Rmax (即在波束照射范圍內(nèi)目標(biāo)離SAR的最遠距離)；則回波數(shù)據(jù)距離向的長度為lr=Rmax-Rmin，方位向的長度為Xa=la，則分布目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)大小與點目標(biāo)不同的只是方位向上需要加上一個目標(biāo)的尺寸，而距離向上完全相同。

方位向比點目標(biāo)所增加的點數(shù)為，類似點目標(biāo)產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)，分布目標(biāo)的原始數(shù)據(jù)可以看作是由多個散射點組成的，因此其數(shù)學(xué)表達可以寫作：

(1)

表示成二維離散形式為：

(2)

其中對于小平面單元Aik，δik為它的后向散射系數(shù)，rik(nT)為它在時刻n與平臺的距離，Wrik(nT)為它的距離向天線增益，Waik(nT)為它在時刻n的方位向天線增益。

分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)計算方法如下：假設(shè)以方位正中心橫過波束中心時刻為t=0時刻，凡所在位置為原點，忽略天線距離向加權(quán)的影響，對于第n個發(fā)射脈沖，地面散射單元矩陣形成的第m個距離門回波為：

(3)

或表示為積分形式為：

(4)

其中，i和j遍取波束照射范圍內(nèi)所有對第m個距離門回波有貢獻的地面散射單元，ρc(i,j)是地面散射單元的等效復(fù)散射函數(shù)。對測繪帶上波束照射范圍內(nèi)的地面散射單元完成上述處理后，將得到一個回波脈沖信號在距離門上的值，此時各距離門上的回波信號已經(jīng)完成了方位向回波的混疊，再與發(fā)射信號卷積便得到一個脈沖的回波信號。隨著雷達平臺的運動，每個脈沖覆蓋的目標(biāo)范圍是變化的，在每個方位位置上都根據(jù)上述方法計算雷達回波，從而得到整個仿真區(qū)域的目標(biāo)回波信號。

2 原始數(shù)據(jù)模擬方法

一是采用時域仿真的方法，根據(jù)SAR的工作機理，在不同方位時刻逐一算出當(dāng)前時刻的目標(biāo)回波，然后構(gòu)成整個合成孔徑時間的目標(biāo)回波矩陣；二是采用頻域的方法，Giorgio Franceschetti提出采用二維FFT方法，提高計算速度，而國內(nèi)大多SAR原始數(shù)據(jù)仿真的文章也是借鑒教授的思路。這些已有的方法雖然能夠得到較好的仿真效果，但不是測試準(zhǔn)備工作量大，就是運算量大、處理比較繁瑣，即使一些簡易模擬方法在處理上仍需大量的工作。

1) 基本流程

已知目標(biāo)的后向散射系數(shù)和系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)，得到雷達回波數(shù)據(jù)，通過成像處理驗證所關(guān)心的問題。假設(shè)目標(biāo)后向散射系數(shù)為：γ(x,r)，系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)為：s(x',r',x',r')，則回波數(shù)據(jù)或原始數(shù)據(jù)ss(x',r')如下所示：

(5)

其中，x為目標(biāo)在方位向場景中心的位置，x'為雷達所處的位置；r為目標(biāo)在距離向相對于場景中心的位置；r'表示天線接收到目標(biāo)(x,r)處回波信號相應(yīng)的距離向位置。SAR系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)回波的模擬步驟如圖1表示。

在原始數(shù)據(jù)模擬中，首先根據(jù)選用的數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)參數(shù)，來獲得目標(biāo)的后向散射系數(shù)。后向散射系數(shù)和系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)s(x',r',x,r)通過合理的模擬方法得到所要的SAR系統(tǒng)回波模擬原始數(shù)據(jù)。在圖1中對應(yīng)實線的模擬流程中，原始數(shù)據(jù)可以直接通過成像處理來驗證系統(tǒng)性能和成像算法。圖1對應(yīng)的虛線模擬流程中，原始數(shù)據(jù)變?yōu)檎鎸嵒夭ㄐ盘栞斎雽嶋H的SAR系統(tǒng)驗證系統(tǒng)得到的性能指標(biāo)和采用的成像算法。在模擬過程中一般用到點目標(biāo)、點陣目標(biāo)、面目標(biāo)、分布目標(biāo)、真實場景目標(biāo)等這些基本的目標(biāo)模型。

2) 模擬步驟

時域模擬的基本步驟如下：

(1) 按照方位向上的時間順序，確定雷達天線各方位時刻。

(2) 確定在不同的時刻天線所覆蓋的點目標(biāo)，計算覆蓋區(qū)域內(nèi)雷達天線波束中心與目標(biāo)之間的距離。

(3) 考慮實際天線的加權(quán)，計算得到不同時刻天線所覆蓋目標(biāo)的方位向多普勒數(shù)據(jù)。

將對應(yīng)方位向時刻，所有覆蓋區(qū)域目標(biāo)的方位向數(shù)據(jù)和距離向的數(shù)據(jù)相乘，得到該時刻各個目標(biāo)的回波。所有回波按照距離門由近到遠的順序疊加，得到該方位時刻的雷達回波數(shù)據(jù)。

(4)重復(fù)(2)～(4)得到雷達所有方位向數(shù)據(jù)回波，即原始數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果見圖2所示。

頻域模擬的基本步驟如下：

(1) 目標(biāo)的后向散射系數(shù)通過快速傅立葉運算變換FFT到頻域。

(2) 系統(tǒng)的響應(yīng)函數(shù)也通過快速傅立葉運算變換FFT到頻域。

(3) 將步驟(1)和(2)得到數(shù)據(jù)在頻域完成點乘。

通過快速傅立葉逆變換IFFT，得到雷達回波數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果見圖4所示。

3 實驗結(jié)果與分析

由圖實驗使用大小為1200×1200m的目標(biāo)場景，圖5中給出二維頻域（用虛線表示）和時域法（用實線表示）計算產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)在距離向和方位向上的相位對比圖，并給出相位的誤差曲線，從誤差曲線中可知二維頻域計算原始數(shù)據(jù)與時域計算結(jié)果相位相比同一方位向的誤差在20度以內(nèi)，同一距離向誤差在10度以內(nèi)，相位誤差主要來自于距離向和方位向二維FFT變換中的兩次相位駐定原理的運用。

兩種原始數(shù)據(jù)仿真方法中，時域模擬精確度最高，可以很精確的仿真出任意路徑下的平臺運動誤差，然而其缺點是：計算量大、耗時長。針對時域算法效率低的缺點，二維頻域生成原始數(shù)據(jù)的計算量小，執(zhí)行效率相比時域提高較大，然而其在計算目標(biāo)點的系統(tǒng)傳遞函數(shù)時采用距離向的參考近似，在對傳遞函數(shù)的二維時域到頻域的變換中采用相位駐定原理引入誤差，這兩點決定二維頻域算法將存在一定的相位誤差。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：T/R組件；ADS；電路仿真；指標(biāo)分配

Scheme Simulation of T/R Module Using Agilent Advanced Design System

WEI Xianju

(Electronic and Electric Engineering Institute,Shanghai Jiaotong University,Shanghai,464000,China)Abstract：T/R module is the significant component of the phase array radar.It needs little weight,low cost,and easy to produce.It is important to select a befitting scheme and a suitable set of microwave chips for matching the required perfor[CD*3］mance.Using the Advanced Design System (ADS) software to simulate the T/R module performance at initial stages.It could shorten the design cycle and avoid cost waste which unwanted.

Keywords：T/R module;ADS;circuit simulation;parameter assignmentオ

隨著第四代戰(zhàn)斗機的需要和有源相控陣技術(shù)的發(fā)展成熟,有源相控陣?yán)走_的設(shè)計和生產(chǎn)受到越來越多的重視。其中T/R組件的設(shè)計生產(chǎn)是有源相控陣?yán)走_設(shè)計的關(guān)鍵因素。由于在一部雷達中所裝備的T/R組件數(shù)量巨大,而組件中所使用的各類器件又比較昂貴,因此,在符合雷達既定設(shè)計指標(biāo)的條件下,如何盡量降低組件的體積、重量、控制元器件成本,是每個設(shè)計人員需要仔細思考的重要問題。在設(shè)計初期對系統(tǒng)組成進行合理的論證和規(guī)劃,可以有效地縮短開發(fā)周期和設(shè)計成本。

Advanced Design System(ADS)是Agilent公司推出的微波電路和通信系統(tǒng)仿真軟件。其功能非常強大,仿真手段豐富多樣,可實現(xiàn)包括時域和頻域、數(shù)字與模擬、線性與非線性、噪聲等多種仿真分析手段,并可對設(shè)計結(jié)果進行成品率分析與優(yōu)化,從而大大提高了復(fù)雜電路的設(shè)計效率,是非常優(yōu)秀的微波電路、系統(tǒng)信號鏈路的設(shè)計工具。主要應(yīng)用于：射頻和微波電路的設(shè)計,通信系統(tǒng)的設(shè)計,DSP設(shè)計和向量仿真。本文主要介紹ADS在T/R組件系統(tǒng)論證中的仿真應(yīng)用。

1 系統(tǒng)組成和主要指標(biāo)

一個典型的T/R組件主要由接收前端、高功率發(fā)射電路和包括移相衰減控制的共用電路等部分組成。組成框圖如圖1所示。

T/R組件主要的技術(shù)指標(biāo)包括：接收增益、接收噪聲系數(shù)、接收三階交調(diào)、發(fā)射增益、發(fā)射功率等。下面針對以上指標(biāo)使用ADS進行方案論證。主要的工作是對各級電路進行指標(biāo)分配,通過仿真來論證所選方案(元器件)是否可以達到系統(tǒng)設(shè)計要求,藉此,指導(dǎo)元器件的選擇和電路的實施。

設(shè)定系統(tǒng)指標(biāo)：

接收增益≥25 dB；接收噪聲系數(shù)≤4 dB；接收三階交調(diào)≤-40 dBc；發(fā)射輸出功率≥39 dBm；發(fā)射輸入功率≤3 dBm。

2 系統(tǒng)仿真

在Agilent的ADS仿真軟件中,有非常完善的仿真工具和元器件仿真模型,所有的功能級元器件模型可以從ADS的RF/Analog library中選取。從諧波平衡庫(harmonic balance library)選取P[CD#*2]1 tone source作為輸入信號源,選取50 Ohm terminal作為輸出負載。為了取得比較真實的仿真效果,模型的參數(shù)設(shè)置選取生產(chǎn)廠家提供的器件典型參數(shù)值。因為共用電路是分時應(yīng)用在接收和發(fā)射狀態(tài),所以仿真時,在接收和發(fā)射通道中都要使用到。

2.1 接收通道仿真

接收通道的一般仿真電路如圖2所示。接收通道主要由接收機保護器(限幅器)和低噪聲放大器(LNA)組成,作用是將由天線接收到的微弱信號進行低噪聲放大,以提高雷達系統(tǒng)的接收靈敏度,然后進行相應(yīng)的移相和幅度衰減處理。

由于接收通道一般都是針對小信號的處理,所以用到的仿真工具主要是S參數(shù)(S-Paramaters)仿真器和諧波平衡(Harmonic Balance)仿真器。在仿真器中設(shè)置相應(yīng)的頻率范圍,然后進行仿真即可獲取相應(yīng)的仿真結(jié)果。接收通道主要的技術(shù)指標(biāo)有噪聲系數(shù)、接收增益和三階交調(diào)等。這三個指標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)制約的,下面通過仿真說明如何通過在各級電路上的合理分配來尋求三者之間的合理平衡。

圖2鏈路中無源電路的總衰減指為-19 dB,要達到25 dB的接收增益,放大器的總放大量為：25-(-19)=44 dB,考慮各級電路匹配失衡造成的損耗和必要的增益余量,取電路總放大量為 46 dB。設(shè)計中需要將總的增益量合理分配給兩個或者更多個放大器,同時要滿足接收通道對其他指標(biāo)(噪聲系數(shù)、三階交調(diào))的要求。

圖3是圖2電路在保持接收增益和各級噪聲系數(shù)相同的條件下, LNA1不同的放大量與接收通道噪聲系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。可以看出,第一級低噪放的放大量越大,接收噪聲系數(shù)就越小。但是,由于第一級低噪放的輸出功率和三階交調(diào)都比較低,過大的增益會惡化三階交調(diào)指標(biāo)。如圖2所示兩級增益較大的放大器前后級聯(lián)在一起,其仿真結(jié)果如表1所示,可以看出增益被壓縮了,并且系統(tǒng)的三階交調(diào)指標(biāo)也不能達到系統(tǒng)要求。如果將LNA2后移到鏈路的最后,仿真結(jié)果如表2所示,三階交調(diào)指標(biāo)將得到明顯的改善,但同時接收噪聲系數(shù)又有所惡化。

為了在噪聲系數(shù)與三階交調(diào)之間需求平衡,可以將LNA2拆分為兩個增益較小的放大器,分別放置在LNA1之后和鏈路的最末級,更改后的電路如圖4所示,仿真結(jié)果如表3所示,通過合理調(diào)節(jié)幾個放大器之間的放大量和三階交調(diào)量,最終得到適合系統(tǒng)需求的參數(shù)。相對于通道的增益,在另一個角度上輸入信號功率對三階交調(diào)具有同樣的影響所用。圖5是圖4電路在不同的輸入信號功率條件下,對應(yīng)的三階交調(diào)指標(biāo)。可以明顯地看出,較低的信號功率可以獲得較好的三階交調(diào)指標(biāo)。

發(fā)射通道一般由預(yù)先放大器和功率放大器組成。是將激勵器產(chǎn)生的發(fā)射信號,放大到一定功率電平,然后經(jīng)由天線發(fā)射出去。發(fā)射通道比較關(guān)心的是發(fā)射輸入功率、發(fā)射輸入功率和附加效率等指標(biāo)。發(fā)射通道的功能是提供相位和幅度經(jīng)過調(diào)整的高穩(wěn)定微波能量,輸出能力由微波器件的功率水平?jīng)Q定,發(fā)射輸出一般都是飽和功率輸出。因為T/R組件的能量損耗主要來自發(fā)射功率放大器,所以要特別注意提高效率,減小功耗。相對于接收通道來說,這里的增益一般是大信號增益。輸出功率飽和越深,輸出信號波動越小,但附加效率越差。

發(fā)射通道仿真電路如圖6所示。由于涉及到大信號的處理,仿真器選擇了諧波平衡(HARMONIC BALANCE)仿真器和大信號S參數(shù)(LSSP)仿真器。可以對通道的功率飽和,增益壓縮和諧波分布等參數(shù)進行仿真。

┩6電路中末級的高功率放大器使用了平衡電路的方式,在其輸入/輸出鏈接了耦合器電路。對于大增益電路,如果級聯(lián)電路之間匹配的不好,很容易出現(xiàn)電路自激現(xiàn)象。使用平衡電路可以減少級聯(lián)電路之間的失配,有效避免自激現(xiàn)象的出現(xiàn),同時可以提高信號的輸出功率。

圖6電路的部分仿真結(jié)果如圖7所示,分別給出了在不同的輸入信號功率條件下,發(fā)射通道的輸出功率和大信號增益指標(biāo)的變化趨勢。隨著輸入信號功率增大,輸出功率相應(yīng)增大,但可以明顯看出輸出功率逐步進入飽和,通道的大信號增益逐漸減小。應(yīng)當(dāng)指出,電路的小信號增益是固定的,當(dāng)輸出功率飽和過深時,則增益壓縮過大,電路的效率也就相應(yīng)降低。在滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求的情況下,應(yīng)選擇較小的輸入功率,提高系統(tǒng)效率,降低電源電路的負擔(dān)。如圖7所示,當(dāng)輸入信號功率>-2 dBm時,輸出功率>39 dBm,都滿足系統(tǒng)需要。為提高系統(tǒng)效率,同時保證足夠的系統(tǒng)指標(biāo)余量,輸入功率應(yīng)選擇略大于-2 dBm的一個值。

3 結(jié) 語

介紹了ADS仿真軟件在T/R組件方案論證中的應(yīng)用。仿真選取了比較簡單的電路,僅在說明軟件使用的方法和作用。對于實際應(yīng)用中的電路,可能更加復(fù)雜,例如可以包括信號的上下變頻、濾波、檢波,甚至信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換等電路。對于如此復(fù)雜的電路,ADS仍然可以進行仿真和論證。通過行為級的系統(tǒng)仿真,確定各級電路的參數(shù)分配,然后進行各級電路的具體設(shè)計,即實際電路級的設(shè)計仿真,其仿真結(jié)果又可以反饋到系統(tǒng)級中進行論證,重新修正各級電路的參數(shù)分配。如此循環(huán)優(yōu)化,逐步完成系統(tǒng)的設(shè)計論證,其設(shè)計流程如┩8所示。

參 考 文 獻

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［3］盧朝政.利用ADS進行高功率放大器匹配電路設(shè)計［A］.EEsof用戶會論文集錦\[C\].2005.

［4］Huang Yong.System Simulation of a RF Transmitter System for Smart Antenna Using Agilent Advanced Design System［Z］.ADS Application Notes,2001.

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篇6

關(guān)鍵詞：列車通信網(wǎng)絡(luò)；形式化建模；靜態(tài)屬性分析；形式化驗證；模擬驗證

我國幅員遼闊、人員眾多的基本國情決定了構(gòu)建安全可靠、經(jīng)濟環(huán)保以及實用快捷的高速列車的重要意義。隨著二十一世紀(jì)初葉我國第一條高速鐵路京津城際高鐵的正式通車運營，我國從此邁入了高速列車時代。根據(jù)《中國鐵路中長期規(guī)劃》，二零二零年我國將建設(shè)二百公里時速以上的高速鐵路長達約兩萬公里，以便滿足人民群眾日益增長的出行需要。隨著列車通信網(wǎng)絡(luò)的逐漸發(fā)展和創(chuàng)新升級，其取得了不菲的成就，然而在自主研發(fā)、設(shè)備制造以及維護運營等相關(guān)問題上尚未有切實可行的方案。但是我國鐵路尚還處于起步階段，迫切需要高速列車關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)支持。

一、列車通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的形式化建模概述

（一）UML

UML是Unified Modeling Language的英文縮寫，又稱為統(tǒng)一建模語言。UML是二十世紀(jì)末期由對象管理組織的一種建模語言，其具備定義良好、功能強大以及使用便捷等諸多優(yōu)點，因而在業(yè)界得到了廣泛使用[1]。UML支持對軟件密集系統(tǒng)的可視化建模，并且具有面向?qū)ο笳Z言的特征，即其理念是“讓語言適應(yīng)問題，而不是要問題適應(yīng)語言”，它能夠讓開發(fā)人員關(guān)注與系統(tǒng)的模型和結(jié)構(gòu)，而不是系統(tǒng)實現(xiàn)的具體細節(jié)，適用于數(shù)據(jù)建模、業(yè)務(wù)建模、對象建模以及組件建模等。

（二）Petri網(wǎng)

Petri網(wǎng)是德國科學(xué)家Carl Adam Petri博士于二十世紀(jì)中葉在其博士論文《Kommunikationmit Automaten》中首次提出的，然后經(jīng)過了長達40余年的發(fā)展和完善，逐步形成的一種完整、系統(tǒng)的通用建模語言[2]。Petri網(wǎng)不僅可以勾勒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，還能描述系統(tǒng)的動態(tài)行為，當(dāng)前其在計算機科學(xué)與技術(shù)、自動化科學(xué)技術(shù)、機械設(shè)計與制造、工業(yè)過程控制以及經(jīng)濟學(xué)等領(lǐng)域都得到了普及應(yīng)用。Petri網(wǎng)是一種基于圖形的數(shù)學(xué)建模語言，其既可以通過圖形界面模擬系統(tǒng)的行為特征，又能夠結(jié)合線性代數(shù)、矩陣論等相關(guān)數(shù)學(xué)理論對系統(tǒng)的性質(zhì)進行有效的分析，Petri網(wǎng)的分類如圖1所示。

PetriW理論經(jīng)過業(yè)界多年的實踐與完善，目前已經(jīng)形成多層次、多分支的理論結(jié)構(gòu)，從其外延上可以分為基本Petri網(wǎng)、有色Petri網(wǎng)、增廣Petri網(wǎng)以及含時間因素的Petri網(wǎng)等，其中有色Petri網(wǎng)、增廣Petri網(wǎng)以及含時間因素的Petri網(wǎng)均可以稱作高級Petri網(wǎng)。高級Petri網(wǎng)是對基本Petri網(wǎng)的擴展和抽象，其能夠做到對網(wǎng)中的托肯進行分類、解析和運算，減少網(wǎng)系統(tǒng)中國的基本元素，以便實現(xiàn)縮小網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模的目標(biāo)[3]。高級Petri網(wǎng)的主要優(yōu)勢是當(dāng)其對復(fù)雜的系統(tǒng)進行建模時，所建立的模型將更為簡單、清晰以及直觀。

（三）時間自動機

時間自動機是一種用于實時系統(tǒng)建模和驗證的理論，其以基本有限自動機的為基礎(chǔ)，并加入了實時變量建模時鐘集合，時鐘變量的限制用于控制自動機的行為，相關(guān)研究機構(gòu)在其理論技術(shù)上開發(fā)了時間自動機屬性驗證工具，比如UPPAAL以及Kronos等，實現(xiàn)了自動化驗證過程的高效執(zhí)行。

二、列車通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的形式化驗證方法

形式化驗證過程如圖2所示，較其他驗證方法，其具備四大優(yōu)勢：第一，驗證情況蘊含所有的激勵空間，驗證過程和理論是完整的；第二，驗證結(jié)果的正確性以數(shù)學(xué)理論為保障，與系統(tǒng)的激勵情況無關(guān)；第三，驗證結(jié)果不需要建立參考模型，生成期望的輸出序列；第四，當(dāng)驗證發(fā)現(xiàn)錯誤時，可以生成簡單易懂的錯誤調(diào)試信息[4]。當(dāng)前，形式化驗證方法主要包括定理證明、模型檢查以及等價性檢查。

（一）定理證明

定理證明（Theorem Proving）的目標(biāo)是借助公理和推理規(guī)則等形式化邏輯證明設(shè)計的正確性。在理論證明系統(tǒng)中，通過邏輯架構(gòu)對設(shè)計進行描述，并用引理對一系列性質(zhì)進行描述，引理需要通過一些推理規(guī)則證明正確性。一級邏輯和高級邏輯能夠準(zhǔn)確無誤地實現(xiàn)系統(tǒng)信息的表達，進而有效規(guī)避了自然語言描述系統(tǒng)帶來的不準(zhǔn)確的風(fēng)險。

定理證明系統(tǒng)可以處理復(fù)雜的邏輯運算，定理證明過程以公理、推理規(guī)則、中間引理以及派生定義為依托，一般而言，往往需要具有專業(yè)素養(yǎng)過硬的人員進行推理路線的選定，進而交互式的完成證明過程。

（二）模型檢查

上世紀(jì)末期E.M.Clarke等提出了基于師太邏輯和有限狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的模型檢查方法之后，模型檢查方法因為較定理證明方法具有更高的自動化程度的優(yōu)勢，而在世界上各個研究機構(gòu)和實驗室得到深入研究和普及應(yīng)用，以后經(jīng)過了許多年的實踐和完善。模型檢查方法以時態(tài)邏輯為基本思想，描述程序或電路的時序性質(zhì)，使用Kripke結(jié)構(gòu)表示程序或電路的行為和結(jié)構(gòu)，通過Kripke結(jié)構(gòu)驗證其是否滿足時態(tài)邏輯公式。

結(jié)語

綜上所述，我國幅員遼闊、人員眾多的基本國情決定了構(gòu)建安全可靠、經(jīng)濟環(huán)保以及實用快捷的高速列車的重要意義。盡管高速列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍存在一些問題，但是隨著高速列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形式化建模和驗證方法的實踐和不斷完善，我國的高速列車客運業(yè)到一定可以實現(xiàn)更為良好的發(fā)展。

參考文獻：

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[2] 陳江，陳建國，陸慧娟，王康健.？？UML時間順序圖的實時系統(tǒng)建模及驗證[J]. 中國計量學(xué)院學(xué)報. 2010（01）

篇7

關(guān)鍵詞：現(xiàn)狀 問題 對策

公路養(yǎng)護的主要目標(biāo)是為了保證公路交通的暢通，防止交通能力的下降，城市公路養(yǎng)護管理是城市公路建設(shè)完成后的作業(yè)養(yǎng)護。在國際上很多城市都對公路養(yǎng)護進行了統(tǒng)一的項目劃分，以保證城市道路的使用功能。

一、目前公路養(yǎng)護的主要現(xiàn)狀

目前我國道路交通的主要特點在于道路設(shè)計、建設(shè)質(zhì)量和運營模式，這使我國的公路養(yǎng)護具有如下的性質(zhì)。

1.養(yǎng)護作業(yè)在實施的過程中具有強制性

公路是城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其地位和作用非常重要，這決定了公路養(yǎng)護成為了法律制度控制下的強制。

2.養(yǎng)護范圍廣，養(yǎng)護項目覆蓋廣

公路養(yǎng)護不僅局限在路面養(yǎng)護，同時還包括了沿線橋梁、附屬設(shè)施、交通信號、綠化環(huán)保、服務(wù)設(shè)施等方面。

3.養(yǎng)護作業(yè)具有機動性和時效性

公路在養(yǎng)護過程中必須做到機動快捷、要保證其自身的實用性，并且要對公路養(yǎng)護的工藝技術(shù)和操作規(guī)程不斷更新，在施工過程中減少對既有交通的影響。

4.養(yǎng)護技術(shù)和施工過程比較復(fù)雜

城市公路的養(yǎng)護愛需要較高的機械化和專業(yè)化，同時在新工藝和新材料的使用上要保證專業(yè)化，尤其在養(yǎng)護檢測的技術(shù)上要將現(xiàn)代化的檢查設(shè)備應(yīng)用到養(yǎng)護中來。

5.養(yǎng)護成本和人員素質(zhì)不斷提高

公路的發(fā)達程度是一個地區(qū)的名片，所以公路養(yǎng)護必須在使用功能和服務(wù)水平上不斷提高，從事公路養(yǎng)護的作業(yè)人員和管理人員必須擁有較高的業(yè)務(wù)能力，對技術(shù)的構(gòu)成十分熟悉，在管理上具有較高的素質(zhì)水平。

二.公路養(yǎng)護中存在的問題

城市公路建設(shè)發(fā)展十分迅猛，但是公路養(yǎng)護體制卻十分保守，很多養(yǎng)護形式還屬于傳統(tǒng)的經(jīng)驗型管理，已經(jīng)不能適應(yīng)市場經(jīng)濟化的需求，目前常見的管理問題有如下幾個方面：

1.養(yǎng)護管理體制陳舊

很多城市公路養(yǎng)護管理直接由市政部門管理，這與當(dāng)代市場經(jīng)濟體制下的生產(chǎn)模式差異很大，已經(jīng)不能適應(yīng)公路養(yǎng)護企業(yè)的發(fā)展，市政部門的公路養(yǎng)護經(jīng)費主要來自市政財政撥款，這種撥款形式不能適應(yīng)城市道路管理的發(fā)展需求，并且限制了養(yǎng)護水平和管理機制的發(fā)展。

2.養(yǎng)護機制落后，輕視養(yǎng)護管理

1）由于養(yǎng)護管理有著強制性要求，所以沒有針對該項工程的法律約束，經(jīng)常表現(xiàn)為養(yǎng)護質(zhì)量不高、材料浪費嚴(yán)重、事故責(zé)任制不落實，同時在養(yǎng)護資金的投入中不能及時劃撥，這經(jīng)常會造成小的路面問題發(fā)展為大的質(zhì)量事故。養(yǎng)護資金投入不足還妨礙了公路養(yǎng)護技術(shù)的發(fā)展，使新的科學(xué)技術(shù)得不到應(yīng)用。

2）目前城市公路相關(guān)的養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范很少，很多養(yǎng)護工程都要套用新建工程的技術(shù)規(guī)范，這造成了養(yǎng)護工程在支出中缺少質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。養(yǎng)護質(zhì)量的檢查標(biāo)準(zhǔn)只能用“百分率”來代表，不能完成城市道路的養(yǎng)護指標(biāo)。

3）養(yǎng)護設(shè)備較少，養(yǎng)護技術(shù)沿用傳統(tǒng)的技術(shù)工藝，目前我國的很多城市雖然引進了綜合性養(yǎng)護機械，但是這些機械設(shè)備缺少合理的養(yǎng)護和利用，促使機械的功能得不到開發(fā)，造成了嚴(yán)重的設(shè)備閑置現(xiàn)象。另外傳統(tǒng)的手工作業(yè)技術(shù)還在沿用，這并不有利于公路養(yǎng)護的可持續(xù)發(fā)展。

4）公路養(yǎng)護工程從業(yè)人員的素質(zhì)不高，造成城市公路養(yǎng)護技術(shù)很落后，這不僅制約了城市道路的發(fā)展，還影響了公路交通的安全、快捷、經(jīng)濟性等問題，使公路養(yǎng)護管理受到很大的阻礙。

三.城市公路養(yǎng)護管理的對策

1.養(yǎng)護管理體制改革對策

我國公路建設(shè)的初期都采用傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護管理，這在我國公路養(yǎng)護歷史上發(fā)揮了重要的作用，并且根據(jù)養(yǎng)護管理積累了很多施工經(jīng)驗，在當(dāng)時的計劃經(jīng)濟體制下的起到了積極的促進作用。但是到了現(xiàn)代，市場經(jīng)濟占據(jù)了主體，傳統(tǒng)的城市道路養(yǎng)護理念無法客觀的完成工做任務(wù)，為了保證我國公路養(yǎng)護體制能夠不斷完善，我們要注意如下幾個方面：

1）根據(jù)城市公路發(fā)展趨勢制定相應(yīng)的養(yǎng)護機制，城市公路養(yǎng)護和城市公路建設(shè)要進行集中考慮，并將領(lǐng)導(dǎo)權(quán)集中處理，在實施中實行分級管理，形成統(tǒng)一的公路管理養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)，并且進行統(tǒng)一規(guī)劃和調(diào)度。

2）在管理過程中要符合市場經(jīng)濟需要，要積極培養(yǎng)公路養(yǎng)護市場的發(fā)展，要做到管養(yǎng)分離。尤其在養(yǎng)護管理中要保證養(yǎng)護現(xiàn)代化進程。城市公路養(yǎng)護要積極面向市場，要通過招標(biāo)施工隊伍，進行養(yǎng)護工程招投標(biāo)機制，養(yǎng)護工程的改革會由計劃經(jīng)濟形勢像合同管理模式轉(zhuǎn)變，以符合城市公路養(yǎng)護特點。

3）保證養(yǎng)護隊伍的專業(yè)化建設(shè)，養(yǎng)護隊伍必須保證人員素質(zhì)、設(shè)備配套、施工方案合理，這樣才能完成公路突發(fā)事故的搶修。

4）實現(xiàn)養(yǎng)護工程的決策，使養(yǎng)護質(zhì)量的檢驗成為一個綜合服務(wù)性指標(biāo)，同時建立完善的公路養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)，并積極引進國際行業(yè)評比標(biāo)準(zhǔn)，使城市道路的使用能力和服務(wù)水平得到提高。

2.養(yǎng)護管理法規(guī)體系的建設(shè)

公路發(fā)展與養(yǎng)護是分不開的，它對國家經(jīng)濟發(fā)展有著重大的影響，所以政府部門必須加大立法和執(zhí)行度，要堅持完善公路養(yǎng)護管理的約束性和規(guī)范性，將養(yǎng)護管理的強制性優(yōu)勢發(fā)揮到極致：

1）公路養(yǎng)護管理中使用的行業(yè)規(guī)范和管理措施，使公路交通在滿足城市發(fā)展的同時，完善自身管理制度。

2）加強政府部門對公路圍護行業(yè)的監(jiān)管力度，使公路養(yǎng)護企業(yè)能夠進行依法養(yǎng)護和維修，使其經(jīng)營權(quán)和社會義務(wù)更加合法，同時滿足政府監(jiān)管要求。先進適用的養(yǎng)護技術(shù)，保證了城市道路的正常使用，規(guī)范、科學(xué)、高效的管理使城市道路的服務(wù)水平不斷提高。面向二十一世紀(jì)的城市道路養(yǎng)護管理，必須具備強大的技術(shù)支撐。

4.利用交通地理信息系統(tǒng)（GIS—T ）促進城市道路養(yǎng)護管理現(xiàn)代化

由于交通地理信息系統(tǒng)可以將空間信息數(shù)字化，并使這些信息可視化，通過功能強大的軟件，使城市道路沿線三維空間分析直觀簡明，數(shù)據(jù)管理便捷高效，為城市道路養(yǎng)護和運營提供大量、及時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，為城市道路交通的發(fā)展、科學(xué)管理和決策提供依據(jù)。

利用高科技檢測技術(shù)促進工程質(zhì)量監(jiān)測和城市道路養(yǎng)護智能化

通過利用高精度傳感器、雷達技術(shù)、R S 技術(shù)等高科技手段，實現(xiàn)人工檢測向自動化檢測發(fā)展，由破損類檢測向無損檢測技術(shù)發(fā)展，使城市道路質(zhì)量的檢測、評估和病害分析更加快捷，使城市道路養(yǎng)護更加合理經(jīng)濟。

6.使用新技術(shù)

推廣使用國外城市道路養(yǎng)護適用新技術(shù)、新材料、新工藝，提高路面耐久性，延長城市道路使用壽命。目前，城市道路建設(shè)中普遍采用的改性瀝青技術(shù)、SMA 路面技術(shù)、土工合成材料、乳化瀝青、稀漿封層等都是發(fā)達國家在城市道路養(yǎng)護過程中發(fā)展起來的，它們的推廣與使用，改善了城市道路橋梁等建筑的穩(wěn)定性和耐久性，達到了節(jié)約能源、降低成本，實現(xiàn)城市道路交通可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

總 結(jié)：

公路自身的特點決定了養(yǎng)護管理的模式和養(yǎng)護質(zhì)量，所以說搞好公路養(yǎng)護管理是需要市政單位、養(yǎng)護企業(yè)共同努力的，公路養(yǎng)護和經(jīng)營是一項任重道遠的任務(wù)，我們必須堅持城市道路養(yǎng)護的可持續(xù)發(fā)展，將公路養(yǎng)護的可持續(xù)發(fā)展上升到戰(zhàn)略角度，在深化城市公路養(yǎng)護體制的前提下，探索出一條最適合我國國情的城市公路養(yǎng)護管理模式。

參考文獻

[1]董茂強；袁文平.城市道路養(yǎng)護管理評價體系及其行業(yè)評價指標(biāo)[J].中國市政工程，2010年05期