雷达基础知识雷达⼯作原理
雷达即⽤⽆线电的发现⽬标并测定它们的空间位置。那么你对雷达了解多少呢?以下是由店铺整理关于雷达知识的内容,希望⼤家喜欢!
雷达的起源
雷达的出现,是由于⼀战期间当时英国和德国交战时,英国急需⼀种能探测空中⾦属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。⼆战期间,雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)⽕控、敌我识别功能的雷达技术。
⼆战以后,雷达发展了单脉冲⾓度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的⾼分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的⾃动⽕控系统、地形回避和地形跟随、⽆源或有源的相位阵列、频率捷变、多⽬标探测与跟踪等新的雷达。
后来随着微电⼦等各个领域科学进步,雷达技术的不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测⼿段已经由从前的只有雷达⼀种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测⼿段融合协作。
当代雷达的同时多功能的能⼒使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对⽬标进⾏扫描,并对⼲扰误差进⾏⾃动修正,⽽且⼤多数的控制功能是在系统内部完成的。
⾃动⽬标识别则可使武器系统最⼤限度地发挥作⽤,空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能⼒的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中⼼。
雷达的组成
各种雷达的具体⽤途和结构不尽相同,但基本形式是⼀致的,包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线,处理部分以及。还有电源设备、数据录取设备、抗⼲扰设备等辅助设备。
雷达的⼯作原理
雷达所起的作⽤和眼睛和⽿朵相似,当然,它不再是⼤⾃然的杰作,同时,它的信息载体是⽆线电波。 事实上,不论是可见光或是⽆线电波,在本质上是同⼀种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是光速C,差别在于它们各⾃的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某⼀⽅向,处在此⽅向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送⾄接收设备进⾏处理,提取有关该物体的某些信息(⽬标物体⾄雷达的距离,距离变化率或径向速度、⽅位、⾼度等)。
测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成雷达与⽬标的精确距离。
测量⽬标⽅位原理是利⽤天线的尖锐⽅位波束,通过测量仰⾓靠窄的仰⾓波束,从⽽根据仰⾓和距离就能计算出⽬标⾼度。
测量速度原理是雷达根据⾃⾝和⽬标之间有相对运动产⽣的频率多普勒效应。雷达接收到的⽬标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之⼀是雷达与⽬标之间的距离变化率。当⽬标与⼲扰杂波同时存在于雷达的同⼀空间分辨单元内时,雷达利⽤它们之间多普勒频率的不同能从⼲扰杂波中检测和跟踪⽬标。
雷达的种类
雷达的种类繁多,分类的⽅法也⾮常复杂。⼀般为军⽤雷达。通常可以按照雷达的⽤途分类,如预警雷达、搜索警戒雷达、引导指挥雷达、炮瞄雷达、测⾼雷达、战场监视雷达、机载雷达、⽆线电测⾼雷达、雷达引信、⽓象雷达、航⾏管制雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等。
按照雷达信号形式分类,有脉冲雷达、连续波雷达、脉部压缩雷达和频率捷变雷达等。 按照⾓跟踪⽅式分类,有单脉冲雷达、圆锥扫描雷达和隐蔽圆锥扫描雷达等。
按照⽬标测量的参数分类,有测⾼雷达、⼆坐标雷达、三坐标雷达和敌我识对雷达、多站雷达等。 按照雷达采⽤的技术和信号处理的⽅式有相参积累和⾮相参积累、动⽬标显⽰、动⽬标检测、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、边扫描边跟踪雷达。
按照天线扫描⽅式分类,分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。
按雷达频段分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫⽶波雷达以及激光雷达等。
2005年4⽉19⽇19-22时,哈尔滨雷达站观测到重⼒波结构,主要利⽤新⼀代多普勒天⽓雷达速度场资料对本次过程的重⼒波结构进⾏分析。在本次重⼒波发⽣发展过程中,径向速度在⽔平⽅向上表现为正负速度交替分布的特征;垂直速度在⽔平⽅向上平均⾼度1100m以下是上升、下沉⽓流交替分布,垂直⽅向上的⽓流有时是与垂直⽅向成⼀定⾓度的;重⼒波波长约为5km,相速约为10m/s,周
相控阵雷达⼜称作相位阵列雷达,是⼀种以改变雷达波相位来改变波束⽅向的雷达,因为是以电⼦⽅式控制波束⽽⾮传统的机械转动天线⾯⽅式,故⼜称电⼦扫描雷达相控阵技术,早在30年代后期就已经出现。1937年,美国⾸先开始这项研究⼯作。但⼀直到50年代中期才研制出2部实⽤型舰载相控阵雷达。80年代,相控阵雷达由于具有很多独特的优点,得到了更进⼀步的应⽤。在已装备和正在研制的新⼀代中、远程防空导弹武器系统中多采⽤多功能相控阵雷达,它已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的⼀个重要标志。从⽽,⼤⼤提⾼了防空导弹武器系统的作战性能。在21世纪,相控阵雷达随着科技的不断发展和现代战争兵器的特点,其制造和研究将会更上⼀层楼。