雷達(dá)基礎(chǔ)知識(shí)雷達(dá)工作原理
雷達(dá)基礎(chǔ)知識(shí)雷達(dá)工作原理
雷達(dá)即用無(wú)線(xiàn)電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置。那么你對(duì)雷達(dá)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于雷達(dá)知識(shí)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
雷達(dá)的起源
雷達(dá)的出現(xiàn)，是由于一戰(zhàn)期間當(dāng)時(shí)英國(guó)和德國(guó)交戰(zhàn)時(shí)，英國(guó)急需一種能探測(cè)空中金屬物體的雷達(dá)(技術(shù))能在反空襲戰(zhàn)中幫助搜尋德國(guó)飛機(jī)。二戰(zhàn)期間，雷達(dá)就已經(jīng)出現(xiàn)了地對(duì)空、空對(duì)地(搜索)轟炸、空對(duì)空(截?fù)?火控、敵我識(shí)別功能的雷達(dá)技術(shù)。
二戰(zhàn)以后，雷達(dá)發(fā)展了單脈沖角度跟蹤、脈沖多普勒信號(hào)處理、合成孔徑和脈沖壓縮的高分辨率、結(jié)合敵我識(shí)別的組合系統(tǒng)、結(jié)合計(jì)算機(jī)的自動(dòng)火控系統(tǒng)、地形回避和地形跟隨、無(wú)源或有源的相位陣列、頻率捷變、多目標(biāo)探測(cè)與跟蹤等新的雷達(dá)體制。
后來(lái)隨著微電子等各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)進(jìn)步，雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)涵和研究?jī)?nèi)容都在不斷地拓展。雷達(dá)的探測(cè)手段已經(jīng)由從前的只有雷達(dá)一種探測(cè)器發(fā)展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學(xué)探測(cè)手段融合協(xié)作。
當(dāng)代雷達(dá)的同時(shí)多功能的能力使得戰(zhàn)場(chǎng)指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描，并對(duì)干擾誤差進(jìn)行自動(dòng)修正，而且大多數(shù)的控制功能是在系統(tǒng)內(nèi)部完成的。
自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別則可使武器系統(tǒng)最大限度地發(fā)揮作用，空中預(yù)警機(jī)和JSTARS這樣的具有戰(zhàn)場(chǎng)敵我識(shí)別能力的綜合雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)際上已經(jīng)成為了未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上的信息指揮中心。
雷達(dá)的組成
各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括:發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線(xiàn)、接收機(jī)、接收天線(xiàn)，處理部分以及顯示器。還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助設(shè)備。
雷達(dá)的工作原理
雷達(dá)所起的作用和眼睛和耳朵相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作，同時(shí)，它的信息載體是無(wú)線(xiàn)電波。 事實(shí)上，不論是可見(jiàn)光或是無(wú)線(xiàn)電波，在本質(zhì)上是同一種東西，都是電磁波，在真空中傳播的速度都是光速C，差別在于它們各自的頻率和波長(zhǎng)不同。其原理是雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過(guò)天線(xiàn)把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達(dá)天線(xiàn)接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
測(cè)量距離原理是測(cè)量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成雷達(dá)與目標(biāo)的精確距離。
測(cè)量目標(biāo)方位原理是利用天線(xiàn)的尖銳方位波束，通過(guò)測(cè)量仰角靠窄的仰角波束，從而根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。
測(cè)量速度原理是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)。雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱(chēng)為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時(shí)存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時(shí)，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測(cè)和跟蹤目標(biāo)。
雷達(dá)的種類(lèi)
雷達(dá)的種類(lèi)繁多，分類(lèi)的方法也非常復(fù)雜。一般為軍用雷達(dá)。通常可以按照雷達(dá)的用途分類(lèi)，如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、引導(dǎo)指揮雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、測(cè)高雷達(dá)、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、無(wú)線(xiàn)電測(cè)高雷達(dá)、雷達(dá)引信、氣象雷達(dá)、航行管制雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞和敵我識(shí)別雷達(dá)等。
按照雷達(dá)信號(hào)形式分類(lèi)，有脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈部壓縮雷達(dá)和頻率捷變雷達(dá)等。
按照角跟蹤方式分類(lèi)，有單脈沖雷達(dá)、圓錐掃描雷達(dá)和隱蔽圓錐掃描雷達(dá)等。
按照目標(biāo)測(cè)量的參數(shù)分類(lèi)，有測(cè)高雷達(dá)、二坐標(biāo)雷達(dá)、三坐標(biāo)雷達(dá)和敵我識(shí)對(duì)雷達(dá)、多站雷達(dá)等。
按照雷達(dá)采用的技術(shù)和信號(hào)處理的方式有相參積累和非相參積累、動(dòng)目標(biāo)顯示、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、脈沖多普勒雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、邊掃描邊跟蹤雷達(dá)。
按照天線(xiàn)掃描方式分類(lèi)，分為機(jī)械掃描雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)等。
按雷達(dá)頻段分，可分為超視距雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)等。
2005年4月19日19-22時(shí),哈爾濱雷達(dá)站觀測(cè)到重力波結(jié)構(gòu),主要利用新一代多普勒天氣雷達(dá)速度場(chǎng)資料對(duì)本次過(guò)程的重力波結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在本次重力波發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,徑向速度在水平方向上表現(xiàn)為正負(fù)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、下沉氣流交替分布,垂直方向上的氣流有時(shí)是與垂直方向成一定角度的;重力波波長(zhǎng)約為5km,相速約為10m/s,周
相控陣?yán)走_(dá)又稱(chēng)作相位陣列雷達(dá)，是一種以改變雷達(dá)波相位來(lái)改變波束方向的雷達(dá)，因?yàn)槭且噪娮臃绞娇刂撇ㄊ莻鹘y(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)天線(xiàn)面方式，故又稱(chēng)電子掃描雷達(dá)相控陣技術(shù)，早在30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年，美國(guó)首先開(kāi)始這項(xiàng)研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部實(shí)用型艦載相控陣?yán)走_(dá)。80年代，相控陣?yán)走_(dá)由于具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，得到了更進(jìn)一步的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中多采用多功能相控陣?yán)走_(dá)，它已成為第三代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志。從而，大大提高了防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀(jì)，相控陣?yán)走_(dá)隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)兵器的特點(diǎn)，其制造和研究將會(huì)更上一層樓。
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