（报告出品方/作者：东方证券，王天一、罗楠、冯函）1.空管雷达及系统：空中管制的“千里眼”1.1空管雷达及系统概述空管雷达，全称空中交通管制雷达，是为飞行管制系统提供航空器信息的地面雷达，用于搜集并向飞行管制中心传送责任区域内航空器的位置、属性和其他信息。空管雷达及系统利用发射射频电磁波对目标物进行照射并接收其回波，通过分析回波信号，获得目标的距离、速度、方位甚至形状等信息。其工作过程包括：发射雷达信号、信号在空间传播、目标反射信号和接收处理回波信号。雷达应用从军用拓展至民用领域，从一次雷达发展至二次雷达。雷达早期主要应用于军事作战，先后被用于预警、搜索警戒、引导指挥、测高等。年开始，美国、德国纷纷开始探索空管一次雷达在民用领域的应用。20世纪60年代起，二次雷达得以发展，实现了空管雷达联网全自动化。20世纪末，随着射频大功率晶体管器件的成熟与商品化，空管雷达进入了全固态时代，国际上相继出现全固态、可无人值守的空管雷达，全固态空管雷达大量采用集成化、微电子化的设备，在系统可靠性、稳定性、自动化和商品化水平上有很大提高，使空管雷达发展到一个更实用的阶段。现代空管系统主要组成包括空中交通管理系统、通信系统、导航系统、监视系统，其中空管雷达是空管监视系统的重要组成部分。空管系统是利用技术手段对飞行器进行监视和控制，防止在空中或地面上相撞，并引导飞行器准时、安全起飞降落的控制系统。空管雷达在空管系统中负责搜集并向飞行管制中心传送责任区域内航空器的各类信息，满足飞行管制的需要。空管雷达设备则主要由天线、发射机、接收机、定时器、信号/数据处理器和终端显示设备组成。根据工作原理，空管雷达分为一次雷达和二次雷达。一次雷达是用于探测空中物体的反射式主雷达；二次雷达实际上不是单一的雷达，而是包括雷达信标及数据处理在内的一套系统，正式名称是空中管制雷达信标系统（ATCRBS）。一次雷达通过地面雷达装置发射无线电波，再依据空中飞机的反射回波得出距离和方位信息。一次雷达下根据工作空域可以分为三类，分别是机场监视雷达（ASR）、航路监视雷达（ARSR）、机场地面探测设备（ASD）。1)机场监视雷达（ASR：AirportSurveillanceRadar）：作用距离为海里，主要是塔台管制员或进近管制员使用。2)航路监视雷达（ARSR：AirRouteSurveillanceRadar）：设置在航管控制中心或相应的航路点上。它的探测范围在海里以上，高度可达米。它的功率比机场监视雷达大，在航路上的各部雷达把整个航路覆盖，这样管制员就可以对航路飞行的飞机实施雷达间隔。3)机场地面探测设备（ASD：AirfieldSurfaceDetection）：功率小，作用距离一般为1英里，主要用于特别繁忙机场的地面监控，它可以监控在机场地面上运动的飞机和各种车辆，塔台管制员用来控制地面车辆和起降飞机的地面运行，保证安全。它主要的作用是在能见度低的时候提供飞机和车辆的位置信息，由于它的价格较高，机场通常没有这种设备。二次雷达通过“询问-应答”式工作，需要两次辐射，因此称为二次雷达。二次雷达的主天线安装在一次雷达的上方，和一次雷达同步旋转，同时需要与机载应答机协同合作才能完成对目标的检测。它是由地面的二次雷达设备通过天线的方向性波束辐射频率为MHz的一组询问编码脉冲，机载应答机接收到这组询问信号后，根据所询问的内容自动发射回频率为MH中的一组约定的回答编码脉冲。通过地面二次雷达设备的接受和检测处理，最终完成对目标的定位，给地面管制员提供飞机方位、距离、高度与识别码等信息。相较于一次雷达，二次雷达具有回波强、无杂波干扰、无目标闪烁现象、精度高、提供信息识别等优点：（1）机载应答器回波比一次雷达目标反射回波强得多，对应答器的应答功率要求不高，应答器的体积重量可很小；（2）询问信号与应答信号的射频波长不等，消除了地物杂物和气象杂波的干扰；（3）二次雷达的回波与目标有效反射面积无关，也就无目标闪烁现象；（4）二次雷达的高度信息由飞机上的高度计产生，其精度要比一次雷达高；（5）二次雷达提供信息识别，即军用或民用飞机的代号，当飞机发生故障、通讯系统时效或遇到挟持时，能提供危机告警信息。1.2空管雷达及系统：年我国将具备完善的ADS-B系统当前随着雷达技术、计算机技术和电子元器件的不断发展，空管雷达产业向全固态、双网冗余、无人值守等方向发展，提升可靠性、降低维护成本成为了新一代雷达发展的趋势。1)固态化是指把晶体管作为发射机功率源来代替传统的磁控管，由于晶体管作为射频元件的可靠性较高以及选用的内部液体冷却方式，雷达系统的可靠性大大提升，同时因为固态组件可以在雷达不停机的情况下进行更换，雷达系统的可维护性也大大提升。2)双网冗余是指采用双冗余网络传递信息。双冗余网络用2台交换机各自形成物理上完全独立的2个网络，当一个网络发生故障时，另一个网络还可以正常工作，极大地提升了空管系统的稳定性。3)无人值守化是指内置一套全自动的机内测试设备（BITE）提供故障检测和故障隔离，并把每个设备分析过的数据集汇总送往远距离的遥控站，实现了完全遥控、监视、维护，不需要现场技术人员，降低了维护成本。从具体产品上看，新技术的出现引导了ADS-B、SMGCS、MLAT、电扫二次雷达等新型综合系统的发展。ADS-B系统的出现增加了空管覆盖范围，降低了地面雷达建设及维护成本。ADS-B系统由多地面站和机载站构成，航空器通过广播模式的数据链，接收其他机载及地面ADS-B信息、机载雷达信息、导航信息，经过处理后给飞行员提供周围态势信息及其他附加信息（冲突告警信息、气象信息等）。在ADS-B系统出现之前，覆盖飞行范围需要建设多部GBT基站，且有些基站由于地理位置原因维护成本很高，而ADS-B系统能为航空器提供雷达间隔标准的虚拟雷达管制服务，也能通过通信卫星实现数据转发，极大增加了空管覆盖范围，降低雷达建设及维护成本。我国计划年底不断完善ADS-B地面设施和地面ADS-B网络建设的布局。年，我国出台《中国民用航空ADS-B实施规划》，总体目标为：到年底，基本完成ADS-B地面设施布局，开始初始运行；到年底，全面完成机载设备加改装和地面ADS-B网络建设，构建完善的民航ADS-B运行监视体系和信息服务体系；至年底，不断完善ADS-B地面设施和地面ADS-B网络建设的布局，从整体上提高民航安全水平、空域容量、运行效率和服务能力。2.军：美重视空管雷达及系统建设，