雷达介绍资料汇总
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雷达的知识简介雷达是一种利用射频信号进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、航空、气象、地质勘探、交通等领域。
雷达的原理是利用电磁波在空间中传播时的反射和散射现象,通过测量这些反射和散射信号的特性来获取目标的位置、速度、形状等信息。
雷达系统由发射器、接收器和信号处理器组成。
发射器产生一束高频电磁波并发射出去,这些电磁波会在目标上反射或散射,一部分被接收器接收到。
接收器将接收到的信号转化为电信号,并经过放大、滤波等处理后传送给信号处理器。
信号处理器对接收到的信号进行分析和处理,通过计算目标与雷达之间的距离、速度等参数来获取目标的相关信息。
雷达的工作原理是基于电磁波在空间中的传播和反射规律。
当雷达发射出的电磁波遇到目标物体时,部分能量会被反射回来,这部分反射信号称为回波。
根据回波的时间延迟和幅度等特征,雷达可以判断目标物体的位置、距离和速度等信息。
雷达系统中的发射器通常采用高频振荡器和功率放大器组成,能够产生高频电磁波。
这些电磁波的频率通常在几百兆赫兹到几十吉赫兹之间,具有较长的波长。
发射器将电磁波发射出去后,通过天线辐射到空间中。
接收器一般由天线、低噪声放大器、混频器等组成。
天线用于接收回波信号,并将其转化为电信号。
低噪声放大器用于放大接收到的微弱信号,以提高信号的可靠性和灵敏度。
混频器用于将接收到的高频信号与本地振荡器产生的信号进行混频,得到中频信号。
信号处理器是雷达系统中的核心部分,它通过对接收到的信号进行采样、滤波、放大、解调等处理,提取出目标的信息。
信号处理器利用雷达系统中的数学算法和信号处理技术,通过对回波信号的特征进行分析和处理,可以获取目标的位置、距离、速度、形状等信息。
雷达系统的性能取决于发射器的功率、接收器的灵敏度、天线的方向性和信号处理器的算法等因素。
发射器功率的大小决定了雷达的最大探测距离和目标的探测能力。
接收器的灵敏度决定了雷达对微弱回波信号的接收能力。
天线的方向性决定了雷达的目标定位精度和目标的方位角测量能力。
雷达知识点总结1.雷达的工作原理1雷达测距原理超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性,并且遇到物标有良好的反射现象。
用发射机产生高频无线电脉冲波,用天线向外升空和发送无线电脉冲波,用显示器展开计时、排序、表明物标的距离,用引爆电路产生的引爆脉冲并使它们同步工作。
2雷达测方位原理(1)利用超高频无线电波的空间直线传播;(2)雷达天线是一种定向型天线;(3)用方位读取系统把天线的瞬时边线随时精确地送至显示器,并使荧光屏上的扫描线和天线同步转动,于是物标脉冲也就按它的实际方位表明在荧光屏上。
雷达基本共同组成(1)触发电路(triggercircuit)促进作用:内要一定的时间产生一个促进作用时间很短的细长脉冲(引爆脉冲),分别送至发射机、接收机和显示器,并使它们同步工作。
(2)发射机(transmitter)促进作用:在引爆脉冲的掌控下产生一个具备一定宽度的大功率高频的脉冲信号(射频脉冲),经波导馈线送进天线向外升空。
参数:x波段:9300mhz―9500mhz(波长3cm)s波段:2900mhz―3100mhz(波长10cm)(3)天线(scanner;antenna)作用:把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向的物标反射的回波,并再经波导馈线送入接收机。
参数:顺时针匀速旋转,转速:15―30r/min(4)接收机(receiver)作用:将天线接收到的超高频回波信号放大,变频(变成中频)后,再放大、检波,变成显示器可以显示的视频回波信号。
(5)收发开关(t-rswitch)促进作用:在升空时自动停用接收机入口,使大功率射频脉冲只送至天线向外电磁辐射而不步入接收机;在升空完结后,能够自动拨打接收机通路使些微的脉冲信号成功步入接收机,同时停用发射机通路。
(6)显示器(display)作用:传统的ppi显示器在触发脉冲的控制下产生一条径向的距离扫描线,用来计时、计算物标回波的距离,同时这条扫描线由方位扫描系统带动天线同步旋转。
For personal use only in study and research; not for commercial use雷达简介雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。
雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。
雷达的基本任务是探测感兴趣的目标,测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。
雷达主要由天线、发射机、接收机(包括信号处理机)和显示器等部分组成。
雷达的工作原理首先是发射机产生足够的电磁能量,经过收发转换开关传送给天线。
天线将这些电磁能量辐射至大气中,集中在某一个很窄的方向上形成波束,向前传播。
电磁波遇到波束内的目标后,将沿着各个方向产生反射,其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向,被雷达天线获取。
天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机,形成雷达的回波信号。
由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减,雷达回波信号非常微弱,几乎被噪声所淹没。
接收机放大微弱的回波信号,经过信号处理机处理,提取出包含在回波中的信息,送到显示器,显示出目标的距离、方向、速度等。
了测定目标的距离,雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间,这个延迟时间是电磁波从发射机到目标,再由目标返回雷达接收机的传播时间。
根据电磁波的传播速度,可以确定目标的距离为:S=CT/2。
其中S:目标距离,T:电磁波从雷达到目标的往返传播时间,C:光速。
雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。
通过机械和电气上的组合作用,雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向,一旦发现目标,雷达读出些时天线小事的指向角,就是目标的方向角。
两坐标雷达只能测定目标的方位角,三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。
测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能,—雷达测速利用了物理学中的多普勒原理.当目标和雷达之间存在着相对位置运动时,目标回波的频率就会发生改变,频率的改变量称为多普勒频移,用于确定目标的相对径向速度,通常,具有测速能力的雷达,例如脉冲多普勒雷达,要比一般雷达复杂得多。
雷达的知识点总结一、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用发射器发射一定频率的无线电波,当这些电波遇到目标物时,一部分电波被目标物所反射,接收器捕捉这些被反射的电波,并通过信号处理,确定目标物的距离、方向和速度信息。
雷达工作的基本原理包括发射、接收和信号处理三个步骤。
1. 发射:雷达发射器产生并发射一定频率的无线电波,这些电波称为RCS(雷达交会截面)。
2. 接收:当RCS遇到目标物时,一部分电波被目标物所反射,接收器接收并捕捉这些被反射的电波。
3. 信号处理:接收到的被反射的电波通过信号处理系统进行处理,根据信号的时间延迟、频率偏移和振幅变化等信息,确定目标物的距离、方向和速度。
二、雷达的分类根据不同的工作原理和应用领域,雷达可以分为不同的分类。
1. 按工作频率分类:雷达可以根据工作频率的不同分为X波段雷达、K波段雷达、S波段雷达等,不同频率的雷达适用于不同的应用领域。
2. 按工作方式分类:雷达可以根据工作方式的不同分为连续波雷达和脉冲雷达,连续波雷达适用于测距,脉冲雷达适用于测速和目标分辨。
3. 按应用领域分类:雷达可以根据应用领域的不同分为军用雷达、民用雷达、航空雷达、舰船雷达等。
三、雷达的应用领域雷达技术在军事、民用航空、舰船航行、天气预报和科学研究等领域都有重要的应用价值。
1. 军事领域:雷达在军事领域具有重要的作用,可以用于目标探测、追踪和导航,对于战争中的空中防御和攻击具有重要的战术意义。
2. 民用航空:雷达在民用航空领域用于飞行导航、空中交通管制和飞行安全监测,对于航空运输的安全与效率具有重要的作用。
3. 舰船航行:雷达在舰船航行中用于目标探测、导航和防御,对于海上安全和航行效率起到关键的作用。
4. 天气预报:气象雷达用于对大气中的降水、风暴和气旋等气象现象进行探测和监测,对于天气预报和自然灾害预警具有重要的作用。
5. 科学研究:雷达技术也被广泛应用于科学研究领域,例如地球科学领域的地形测绘和地壳运动监测等。
各种类型雷达描述讲解雷达是一种利用电磁波进行探测、测量和判断目标存在及其位置、运动状态等信息的仪器。
根据其工作原理、用途和性能等不同,雷达可以分为多种类型。
下面将对各种类型的雷达进行详细讲解。
1. 相控阵雷达(Phased Array Radar)相控阵雷达是一种通过控制大量天线单元的相位和振幅,从而改变发射和接收波束方向或形状的雷达系统。
相对于传统雷达,相控阵雷达具有较高的目标探测率、方位精度和抗干扰能力。
它广泛应用于天气雷达、航空管制雷达和军事雷达等领域。
2. 同步脉冲雷达(Synchronous Pulse Radar)同步脉冲雷达是一种雷达系统,它利用脉冲信号与回波信号的同步关系来测量目标的距离。
该雷达系统具有较好的测距精度,适用于测量目标与雷达的距离较远的应用场景,如航天、航空和海洋导航等。
3. 连续波雷达(Continuous Wave Radar)连续波雷达以连续的电磁波信号进行发射与接收,通过测量回波信号与发射信号的频率差异来计算目标的相对速度。
连续波雷达主要应用于测速雷达、防撞雷达以及距离测量等领域。
4. 天气雷达(Weather Radar)天气雷达是一种特殊类型的雷达系统,用于监测大气中的天气现象,如降雨、雷暴和风暴等。
它可以通过测量回波的强度和频率分析,得出天气的类型、强度和运动情况等。
天气雷达在天气预报、气象监测和空中交通控制等领域起到重要作用。
5. 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)合成孔径雷达是利用航天器或飞机在运动中合成一个长虚拟天线孔径,从而产生高分辨率的雷达图像。
它主要用于地面目标检测和监测,如地质勘探、地表变形监测和林业资源观测等。
合成孔径雷达能够克服大气、云层和深度研究等问题,以获取高精度的地表信息。
6. 目标识别雷达(Target Recognition Radar)目标识别雷达是一种能够识别雷达回波中的目标特征,并据此判断目标的类型、形状和材料等信息的雷达系统。
雷达的资料1. 介绍雷达(Radar)是由Radio(射频)和Detection(侦测)两个词组成的缩写词,是一种利用电磁波进行远距离目标探测和测量的技术。
雷达技术广泛应用于航空、军事、气象、导航、地质勘探等领域。
本文将详细介绍雷达的原理、分类以及应用。
2. 原理雷达的工作原理基于电磁波的特性以及目标的反射。
雷达系统发射高频电磁波,这些波通过空间传播,并当波束遇到目标时,部分电磁波会被目标表面反射回来。
雷达接收器接收反射回来的波,并根据接收到的信号计算目标的位置、速度、距离等参数。
3. 分类根据使用的频率范围、工作方式和应用领域的不同,雷达可以分为不同的类型:- 基于频率范围的分类: - X波段雷达 - C波段雷达 - S波段雷达 - L波段雷达 - Ku波段雷达 - Ka波段雷达 - 基于工作方式的分类: - 连续波雷达(CW雷达) - 脉冲雷达 - 多普勒雷达 - 合成孔径雷达(SAR) - 基于应用领域的分类: - 军用雷达 - 气象雷达 - 航空雷达 - 地质勘探雷达 - 海洋雷达4. 应用雷达技术在各个领域中都有重要的应用。
以下是一些常见的雷达应用: ### 4.1 军事应用雷达在军事中起到了非常重要的作用。
它可以用于远距离探测敌方目标,提供战场情报,指引导弹和飞机等武器系统。
此外,雷达还可以用于侦测隐形飞机、导弹和潜艇等敌方威胁。
4.2 气象应用气象雷达用于测量降水、云团和其他气象现象,帮助气象学家预测天气变化。
通过测量反射回来的电磁波强度和频率变化,气象雷达可以提供降水的类型、强度和分布等信息。
4.3 航空应用航空雷达用于飞行安全和导航。
它可以检测飞行器和其他飞行物体,帮助飞行员避开障碍物,提供飞行路径规划和导航。
航空雷达在机场和航空监控系统中广泛使用。
4.4 地质勘探应用地质雷达可用于勘探地下的水、矿产、地层、沉积物和其他地质特征。
它可以通过检测不同类型物质的电磁波反射信号来提供地下结构和特征的图像。
雷达的知识简介雷达是一种利用无线电波进行探测和测量的技术。
它可以通过发射电磁波并接收其反射来探测目标的位置、速度和其他特征。
雷达广泛应用于军事、航空、航海、气象和科学研究等领域。
雷达的工作原理是利用电磁波的特性,通过发射器产生的高频电磁波向周围空间传播。
当这些电磁波遇到物体时,会发生反射、散射和折射等现象。
接收器接收到反射回来的电磁波,并通过信号处理和分析,可以确定目标的位置、距离和速度等参数。
雷达的基本组成部分包括发射器、接收器、天线和信号处理系统。
发射器产生高频电磁波,并将其通过天线发射出去。
接收器接收到反射回来的电磁波,并将其转化为电信号。
天线用于发射和接收电磁波。
信号处理系统对接收到的电信号进行处理和分析,得出目标的相关信息。
雷达的应用十分广泛。
在军事领域,雷达可以用于侦察和监视敌方目标,帮助决策者做出正确的决策。
在航空和航海领域,雷达可以用于导航和防撞系统,提高航行安全性。
在气象预报中,雷达可以用于探测降水、风暴和气象现象,提供准确的天气预报。
在科学研究中,雷达可以用于探测和研究地壳的变化、大气层的结构和太空中的天体等。
雷达技术的发展也带来了许多创新和突破。
例如,通过多普勒雷达可以测量目标的速度,实现对运动目标的跟踪和监测。
通过合成孔径雷达可以提高图像的分辨率,实现对地面目标的高清观测。
此外,还有雷达干涉技术、相控阵技术等,不断推动着雷达技术的发展。
然而,雷达技术也存在一些局限性。
例如,由于电磁波的传播特性,雷达在大气层中的传播会受到影响,导致信号衰减和多径效应。
此外,雷达对目标的探测范围和分辨率也有一定限制,尤其在复杂的环境中。
雷达是一种重要的无线电技术,具有广泛的应用领域和深远的影响。
随着科技的进步和创新的推动,雷达技术将继续发展,为各个领域带来更多的创新和突破。
关于雷达的资料四年级
雷达是一种利用电磁波进行探测和测量的仪器,其名称来源于英文“RAdio Detection And Ranging”的缩写。
雷达的发明和发展,极大地促进了人类的科学技术进步,应用范围也越来越广泛。
雷达有许多种类,其中最常见的就是气象雷达和军用雷达。
气象雷达主要用于天气预报和气象学研究,可以探测降水、云层、风暴等天气现象,为人们提供重要的气象信息。
而军用雷达多用于军事侦察、导航、目标跟踪和武器引导等方面,是现代战争中不可或缺的武器。
雷达的工作原理是利用电磁波的反射和回波来探测目标的位置和属性。
雷达发射器会向目标发射电磁波,当这些电磁波遇到目标时,会发生反射和散射,一部分电磁波会返回雷达接收器,在接收器中产生回波信号。
通过测量回波信号的时间延迟和频率变化,就可以确定目标的距离、速度和方向。
雷达在日常生活中也有很多应用,比如汽车雷达、船舶雷达和航空雷达等。
汽车雷达可以帮助司机及时发现前方障碍物,避免交通事故的发生。
船舶雷达可以帮助船长在海上航行时,及时探测障碍物和其他船只,确保船只安全。
航空雷达则可以帮助飞行员及时发现空中障碍物和其他航空器,确保航班安全。
除了以上应用,雷达还有许多其他的应用,比如雷达测速仪、雷达
图像成像系统等。
雷达的应用范围越来越广泛,其在现代工业、军事、交通、通信等领域中,发挥着越来越重要的作用。
雷达是一种十分重要的仪器,其广泛应用,为人们的生产和生活带来了很多便利。
未来,随着科技的不断进步,雷达的应用和发展也将更加广泛和深入。
了解雷达的知识点总结雷达有很多种类,包括陆基雷达、舰载雷达、空基雷达、对空雷达、对海雷达等。
每种雷达都有其特定的应用领域和技术特点,但它们都是基于相似的基本原理和技术构成。
雷达的基本原理是利用电磁波的特性,通过发射和接收电磁波来实现目标探测和测量。
雷达主要由发射器、天线、接收器和信号处理系统组成。
其中,发射器负责发射电磁波,天线用于辐射和接收电磁波,接收器用于接收目标反射回来的信号,信号处理系统则用于处理接收信号并提取目标信息。
雷达的工作原理是利用电磁波的特性,通过发射一束脉冲电磁波并测量其返回的时间和频率来确定目标的位置和速度。
当发射的电磁波遇到目标时,部分电磁波将被目标反射回来。
雷达接收器接收到反射回来的信号后,可以通过测量信号的时延和频率偏移来计算目标的距离和速度。
这样,雷达可以实现对目标的探测和测量。
雷达的技术构成包括脉冲发射器、脉冲接收器、调制解调器、天线、信号处理系统等。
脉冲发射器用于发射脉冲电磁波,脉冲接收器用于接收反射回来的信号,调制解调器用于调制和解调信号,天线用于辐射和接收电磁波,信号处理系统用于处理和分析接收信号。
这些技术构成共同协同工作,实现了雷达的探测、测距、测速等功能。
在雷达的工作过程中,电磁波的特性起着关键作用。
雷达常用的电磁波包括微波和毫米波。
微波频段的电磁波具有较好的穿透能力和抗干扰能力,适合用于远距离目标探测;而毫米波频段的电磁波对大气湿度和流动性更敏感,适合用于近距离目标探测。
通过选择合适的电磁波类型和频段,雷达可以根据不同的应用场景实现对目标的有效探测和测量。
雷达的性能指标是评价雷达性能的重要指标。
主要包括雷达探测距离、测角精度、测距精度、测速精度、抗干扰能力等。
这些性能指标直接影响了雷达的实际应用效果和实用价值。
对于不同应用领域的雷达,其性能指标和要求也会有所不同。
雷达在不同的应用领域有着广泛的应用和功能。
在军事领域,雷达可以实现对空中目标、海上目标和地面目标的探测和追踪,为军事作战和防卫提供重要情报支持。
各种类型雷达描述讲解雷达(Radar)是一种利用电磁波进行探测和测距的技术。
雷达广泛应用于航空、航海、通信、气象、地质勘探等多个领域。
根据其应用和工作原理的不同,雷达可以划分为多种类型,下面将对常见的几种雷达进行描述讲解。
1. 彩色雷达(Color Radar)彩色雷达是一种多波段雷达,它能够通过接收和处理不同波长的雷达回波信号,将目标物上的颜色信息呈现出来。
彩色雷达主要用于水域航行和气象监测领域,可以有效地识别不同类型和强度的降水、冰雹、风暴等天气特征,并提供准确的预警信息。
2.合成孔径雷达(SAR)合成孔径雷达是一种通过合成孔径信号处理技术来获取地面图像的雷达系统。
它可以通过接收和处理雷达回波信号来合成一个宽幅度的有效孔径,从而获得高分辨率的地面图像。
合成孔径雷达在地质勘探、环境监测和军事侦察等领域被广泛使用。
3. 多普勒雷达(Doppler Radar)多普勒雷达是一种利用多普勒效应来测量目标的速度和运动方向的雷达系统。
它通过接收和比较连续的雷达回波信号的频率变化,可以确定目标物体的速度和运动方向。
多普勒雷达广泛应用于气象、航空、航海和交通监测等领域,用于测量风速、降水强度和车辆速度等信息。
4. 相控阵雷达(Phased Array Radar)相控阵雷达是一种通过改变雷达发射和接收的波束方向来实现多方向探测和跟踪的雷达系统。
相控阵雷达由若干个天线单元组成,通过控制每个天线单元的相位和幅度,可以实现快速而精确的波束扫描。
相控阵雷达具有快速反应时间、多目标跟踪和抗干扰能力强等特点,被广泛用于军事防御和空中交通控制等领域。
5. 无源雷达(Passive Radar)无源雷达是一种利用周围的电磁波信号进行目标探测和测距的雷达系统。
它不需要自己发射射频信号,而是利用已经存在的广播电视、无线电或其他雷达信号来进行测量。
无源雷达能够实现隐藏性强、抗干扰能力好等优点,适用于军事侦察和隐身技术等领域。
除了上述常见的雷达类型,还有许多其他特殊用途的雷达,例如气象雷达、导航雷达、火控雷达等。
雷达原理知识点汇总第一章绪论1、雷达概念(Radar):radar的音译,“Radio Detection and Ranging ”的缩写。
原意是“无线电探测和测距”,即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
2、雷达工作原理:发射机在定时器控制下,产生高频大功率的脉冲串,通过收发开关到达定向天线,以电磁波形式向外辐射。
在天线控制设备的控制下,天线波束按照指定方向在空间扫描,当电磁波照射到目标上,二次散射电磁波的一部分到达雷达天线,经收发开关至接收机,进行放大、混频和检波处理后,送到雷达终端设备,能判断目标的存在、方位、距离、速度等。
3、雷达的任务:利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位。
随着雷达技术的发展,雷达的任务不仅仅是测量目标的距离、方位和仰角,而且还包括测量目标的速度,以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
4、从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息?斜距R : 雷达到目标的直线距离OP。
方位角α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。
俯仰角β:斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角,有时也称为倾角或高低角。
5、雷达工作方式连续波和脉冲波6、雷达测距原理R=(C∆t)/2式中,R为目标到雷达的单程距离,∆t为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔,C为电磁波的传播速率(3×108米/秒)7、影响雷达性能指标脉冲宽度(窄),天线尺寸(大),波束(窄),方向性。
8、距离测量分辨力两个目标在距离方向上的最小可区分距离:Δr c=c/2(τ+d/υn)∆rc=c/2(τ+d/υn)或者Δr c=c/2∙1/B∆rc=c/2∙1/B其中,d为光点直径,υnυn为光点扫面速度;B为有效相关带宽。
9、雷达由哪几个主要部分,各部分的功能是什么?同步设备:雷达整机工作的频率和时间标准。
发射机:产生大功率射频脉冲。
雷达知识点总结口诀一、雷达基础知识1. 雷达由天线、发射/接收器、处理设备组成2. 发射的雷达波反射在目标上,接收后进行信号处理3. 雷达可以探测目标的距离、方向和速度4. 雷达常用的频段包括X波段、Ku波段、Ka波段等二、雷达工作原理1. 发射端发射雷达波,遇到目标反射回来2. 接收端接收反射信号,并进行处理3. 通过处理可以确定目标的位置、速度和性质4. 雷达波在空气中传播速度快,可以在短时间内获得目标信息三、雷达探测目标1. 雷达可以通过测量返回信号的时间来求解目标与雷达的距离2. 通过探测目标的多次位置变化可以确定目标的速度3. 雷达可以通过脉冲状波、连续波和脉冲多普勒等技术来识别目标4. 雷达可以分为二维雷达和三维雷达,分别可以获取目标的距离和方向以及高度信息四、雷达应用领域1. 军事领域:用于探测敌方飞机、舰船和导弹2. 气象领域:用于探测气象条件和气候变化3. 交通领域:用于飞机、船舶和车辆导航和碰撞预警4. 地质勘探领域:用于勘探地下资源和地质条件五、雷达系统的性能参数1. 探测能力:用于衡量雷达对目标探测的能力2. 定位精度:用于衡量雷达对目标位置测量的准确性3. 信噪比:用于衡量雷达接收信号的清晰度和稳定性4. 工作距离:用于衡量雷达最大工作距离六、雷达系统的优化1. 天线设计:优化天线结构可以提高雷达灵敏度和分辨率2. 信号处理:优化信号处理算法可以提高雷达的探测精度3. 发射功率:增加雷达的发射功率可以提高工作距离和穿透能力4. 频率选择:选择合适的频率可以提高对不同目标的探测性能七、雷达的发展方向1. 多普勒雷达:用于探测目标的速度和运动状态2. 目标识别雷达:用于识别目标的类型和特征3. 三维雷达:用于获取目标的高度信息4. 合成孔径雷达:用于提高雷达对地面目标的分辨能力八、雷达常见故障及处理方法1. 天线故障:检查天线结构和调整天线方向2. 信号处理故障:检查接收器和处理设备的连接和设置3. 发射故障:检查发射器的状态和发射功率4. 系统故障:检查雷达系统的连接和通讯状况总结口诀:雷达探测目标速度距离,多普勒频率增强识别。
雷达介绍资料中文版雷达是一种通过发射和接收电磁波来检测和跟踪目标物体的无线电设备。
雷达的全称是“Radio Detection and Ranging”,中文称为“无线电探测与测距”。
雷达的基本原理是利用电磁波在空气中传播的特性,通过发送一束特定频率的电磁波射向目标物体,然后接收目标物体反射回来的电磁波,并通过对接收到的电磁波的时间延迟、频率和幅度等进行分析,从而确定目标物体的位置、速度和形状等信息。
雷达的三个基本组成部分包括发射器、接收器和显示器。
发射器是负责产生并发射射线的设备,它通常由一个无线电频段发生器和一个设备来放大电磁波信号组成。
接收器则是负责接收和放大目标物体反射回来的电磁波的设备。
显示器则是将接收到的信号进行处理和显示的设备,通常是通过雷达图来显示目标物体的位置和距离等信息。
雷达主要用于军事、航空航天、气象、海洋、交通等领域。
在军事方面,雷达可以用于监测敌方的飞机、船只和导弹等;在航空航天领域,雷达可以用于导航和飞行控制;在气象领域,雷达可以用于监测和预测天气情况;在海洋领域,雷达可以用于监测海浪、海流和船只等;在交通领域,雷达可以用于监测交通流量和避免事故等。
雷达的应用还有很多创新和发展的空间。
例如,随着无人机技术的发展,雷达可以用于监测和控制无人机的飞行;在智能交通系统中,雷达可以用于自动驾驶车辆的导航和避开障碍物。
总结起来,雷达是一种利用电磁波来检测和跟踪目标物体的无线电设备。
它通过发射和接收电磁波来确定目标物体的位置、速度和形状等信息。
雷达在军事、航空航天、气象、海洋、交通等领域有广泛的应用,并且还有很多创新和发展的空间。
雷达的发展对于人类的生活和社会的发展起到了重要的推动作用。
雷达 (2)对空情报雷达 (12)机载雷达 (17)舰艇雷达 (23)炮位侦察校射雷达 (27)活动目标侦察校射雷达 (28)炮瞄雷达 (30)战场侦察雷达 (32)二次雷达 (35)雷达敌我识别系统 (38)雷达情报指挥系统 (41)气象雷达 (47)航天雷达 (50)系留气球载雷达 (53)频率捷变雷达 (54)单脉冲雷达 (57)圆锥扫描雷达 (59)脉冲多普勒雷达 (59)动目标显示雷达 (61)脉冲压缩雷达 (65)合成孔径雷达 (67)相控阵雷达 (70)三坐标雷达 (73)超视距雷达 (74)多基地雷达 (76)连续波雷达 (77)毫米波雷达 (78)激光雷达 (79)无源雷达 (81)雷达利用电磁波探测目标并测定其位置、速度和其他特征的电子设备。
雷达具有发现目标距离远、测定目标坐标速度快、能全天候工作等特点,在军事上广泛应用于警戒、引导、武器控制、侦察、测量、航行保障、敌我识别和气象观测等方面,是一种重要的军用电子技术装备。
雷达在国民经济和科学研究等领域中也广泛应用。
工作原理雷达通常是通过向空间发射电磁波和接收目标回波信号进行工作的。
当雷达发射的电磁波遇到各种物体时,就会向各个方向产生散射,其中的一小部分能量返回雷达,这种反射波称为回波。
从所要探测的目标反射的回波,称为目标信号;从非需要目标反射的回波,称为杂波。
目标的位置通常由以雷达为原点的球坐标系中的三个坐标──斜距、方位角和仰角(或高度)决定。
由于电磁波是以光速C(3×10米/秒)在空间传播,雷达到目标的距离(斜距)r可以通过测定电磁波从雷达到目标,然后返回雷达所需要的传播时间t来确定,即:r=ct。
为了测定电磁波往返时间,通常是发射一系列短促的射频脉冲,而在发射脉冲间隔期间接收回波信号,根据回波脉冲相对于发射脉冲的时间延迟,测定目标的斜距。
目标的方向(方位和仰角)是利用雷达天线定向辐射的特性测定。
雷达天线把电磁波能量集聚成尖锐的波束,并使波束对目标所在区域进行扫描,回波最强时的波束指向即为目标方向。
概述介绍Rockwell Collions WXR-2100型多扫描气象雷达在气象信息的处理和提炼方法上有革命性的突破,多扫描气象雷达是一种全自动雷达,它可以在不需要飞行员输入扫描角度和进行增益设置的情况下,不管在什么时候,不管飞机的姿态如何,对所有范围内重要的气象信息进行无杂波的显示。
当多扫描气象雷达工作在自动模式的时候,每个飞行员将会获得一般只有有经验的雷达操作员才能获得的气象信息,而飞行员只需进行简单的规范化航空公司飞行员培训。
多扫描气象雷达有效的减少了飞行员的工作负担,并增强了天气的探测能力,增加了机组及旅客的安全性。
多扫描雷达工作的关键在于雷达对雷雨底部反射部分的探测,然后通过先进的数字信号处理技术对地面杂波进行抑制。
为了对短、中、长距离范围内的气象进行更好的探测,多扫描气象雷达也集成了多雷达扫描功能,对扫描角度进行预设。
因此,在不同的飞行阶段,不同的探测距离,它的气象探测结果都十分出色。
真320海里探测和Qverflight Protection功能是多扫描气象雷达众多新特征中的两个。
多扫描气象雷达因为使用先进的运算法则来消除地面杂波,这使它能够跨越雷达视野的限制,为飞行员提供真正意义上的320海里气象资料。
Overflight Protection功能使机组人员能够躲开雷雨顶部渗透,这是如今导致飞机颠簸的主要原因之一。
Overflight Protection功能将那些对飞机造成威胁的任何雷雨信息保持在雷达显示屏上,直到它不在对飞机造成威胁为止。
系统描述重要的运行特点全自动工作:多扫描气象雷达设计工作在全自动模式,飞行员只需输入探测范围,而不需要输入扫描角度和进行增益设置。
理想的无杂波显示:Rockwell Collions第三代地面杂波抑制算法能减少约98%的地面杂波,这使它能理想的无杂波显示有威胁的气象信息。
在不同探测范围和飞行高度情况下良好的气象探测能力:多扫描气象雷达将从不同扫描角度获得的气象数据储存在存储器中,当飞行员选择了所要求的显示范围,不同角度的扫描信息将会从存储器中取出并一起显示。
通过多角度的扫描,可以获得近距离和远距离的气象信息,这使得不管飞机的姿态如何,不管何种探测范围,显示屏上所呈现的都是一幅最优化的气象图。
决策气象:多扫描气象雷达能够提供真正意义上的320海里决策气象信息。
Gain Plus:Gain Plus包括以下功能:传统的加减增益控制:多扫描气象雷达允许机组人员在人工或自动工作模式的时候进行增加或减小增益。
基于温度的增益控制:在高海拔的巡航高度,由于低的雷雨雷达反射率,将会基于温度对雷雨增益进行补偿。
路径衰减补偿和警报(PAC Alert):对距飞机80海里范围内的干扰性气象造成的衰减进行补偿,当补偿超过限制,一个黄色的PAC Alert杆将显示以提醒飞行员注意雷达阴影区。
Overflight Protection:Overflight Protection功能减少了在高海拔巡航高度时疏漏雷雨顶部渗漏的可能性。
多扫描气象雷达向下扫描波束的信息和它的信息存储能力将发挥作用,可以防止在飞机完全穿越有威胁的雷雨区之前,雷雨区图象在显示屏上消失。
海洋气候反射率补偿:多扫描气象雷达能对海洋雷雨反射率的减小进行增益补偿,以便在飞机飞越海洋时提供更精准的气象信息。
全面的低高度气象:在低高度时,多角度扫描的应用使雷达能够通过对飞机飞行路径的扫描来防止闯入拱形雷雨紊流区,能探测出飞机下方正在行成的雷雨,并能看到更大范围内的气象情况。
风切变探测:在起飞和着陆阶段,自动的风切变探测能力将起作用。
地图:地图模式能够探测出主要的地理特征,如城市,湖面,海岸线等。
全范围全模式下的同步显示更新:在自动模式下,机长和副驾驶的显示更新是同步进行的,即使他们选择了不同的显示距离和不同的工作模式。
工作原理雷雨的反射率了解多扫描气象雷达如何工作的关键在于了解雷雨的反射率。
一般来说,雷雨的反射率被划分成三个部分(见图3—1)。
图3—1 雷雨反射级别雷雨的下三分之一由于温度在冰点之上,所以全部由小雨滴组成,这部分是雷雨中对雷达波能量反射最强的部分。
中间部分由过度冷却的水和冰晶组成,由于冰晶是不良的雷达波反射体,所以这部分的反射率开始减小了。
雷雨的上部完全由冰晶组成,所以在雷达上几乎不可见。
另外,正在形成的雷雨在其上部可能会形成拱形的紊流波。
图3—2显示的是一个真实的雷雨。
图3—3显示的是随着扫描俯仰角度的增加相应得到它的一些雷达图。
在实际的人工操作中,通常是在能观察到最多的雷雨反射回波的角度和接收到最少地面杂波的角度之间选择一个折衷的扫描角度。
图3—2 雷雨图3—3 雷雨和在不同扫描俯仰角度时它相应的雷达图理想的雷达波束了解了雷雨的反射率和扫描角度对它的影响,我们可以设想一下探测天气的理想雷达波束的特性。
理想的雷达波束能够直接探测到飞机下方区域,探测出正在形成的雷雨,并且波束能沿地球表面的曲率延伸到雷达波传播的最远距离(图3—4)。
这样,理想的雷达波束能在任何时候显示出飞机到320海里外所有的重要气象信息。
图3—4 理想的雷达波束多扫描对理想雷达波的仿效多扫描雷达通过获取来自不同扫描角度的信息并将其合并进整个气象图中来仿效出理想的雷达波束。
Rockwell Collions的专利—地面杂波抑制算法被用来消除地面杂波,这使得飞行机组人员能看到0—320海里范围内所有的重要气象目标,而不受地面杂波的干扰(图3—5)。
图3—5 多扫描雷达对理想波束的模拟多扫描雷达的工作程序图3—6显示多扫描雷达的工作程序。
两个不同扫描角度的扫描数据被采集,并对飞机前方不同区域的回波信息进行优化。
一般来说,多扫描气象雷达通过自动调整波束的扫描角度和增益,上部扫描波束探测的是中间区域的气象信息,而下部波束探测的是较近和较远距离的气象信息(图3—7)。
这些信息被存在一个临时的数据库中,当机长或副驾驶选择了一个距离,计算机就回取出相应部分的数据信息,并对其进行合并和杂波抑制。
这样没,不管机组选择了哪个距离,都能得到最优的气象图。
图3—6 多扫描雷达工作程序图3—7 多扫描雷达上下波束的扫描更新速度除风切变模式外,多扫描气象雷达在其它所以模式下完整的进行一次数据处理的总时间是8秒,而在风切变模式下,多扫描和风切变总的处理周期为11.2秒。
因此,在一个数据处理周期内,所观察到的天气情况不会发生明显的改变,改变的只是天气和飞机的相对位置关系。
为此,多扫描气象雷达通过调整(图3—8)和旋转(图3—9)所存储的数据图片来补偿飞机的运动。
这样,Collions多扫描气象雷达在除风切变以外的所以工作模式下每4秒对雷达显示进行一次更新,而在风切变模式下的更新速度为5.5秒。
这种工作方式的一个值得注意的地方在于雷达天线的扫描不再与显示器的扫描相关联,这使得它可以在不妨碍对飞行员进行气象显示的情况下,让天线自由地完成多扫描功能。
图3—8 多扫描雷达对飞机运动进行的图像更新图3—9 多扫描雷达对航向改变进行的图像更新自动增益多扫描气象雷达工作在自动模式时,它能根据大气温度曲线使用不同的增益,以此来对不同时间,地理位置,海拔高度的影响进行补偿,从而在所有飞行阶段都能得到最优化的气象目标回波图。
增益的调整适应了飞机的飞行环境,并在多数情况下提供了最优化的气象图。
归纳总结因为多扫描气象雷达通过角度的设置对飞机前方的气象目标进行探测,并能在有地面杂波的扫描角度所得的回波信息中筛选出重要的气象信息,所以它能基本无杂波的显示0—320海里范围内对飞机有影响的所有气象信息(图3—10)。
而且它的整个工作过程是全自动的,这使得飞行员只需关注对恶劣天气的躲避,而不用操心气象目标的探测和分析。
多扫描气象雷达用产生大量地面杂波的扫描角度来探测雷雨的反射部分,图3—10显示在地面杂波抑制关闭状态下的雷达图,气象目标都被大量的地面杂波所遮蔽了。
图3—10 多扫描雷达在地面杂波抑制(GCS)功能关闭时的显示图3—11演示的是在地面杂波抑制功能起作用时的雷达图(从0到160海里范围)。
完全无地面杂波的干扰,只有那些重要的气象目标是可见的。
值得注意的是雷达的扫描角度不在需要在减小地面回波的角度和能观察到最好气象目标回波的角度中折衷了。
图3—11多扫描雷达在地面杂波抑制(GCS)功能打开时的显示多扫描气象雷达的控制面板空客的多扫描气象雷达的控制面板是一个双系统、单功能的控制面板。
“双系统”是由于雷达系统可能包含有一套或两套发射/接收机,这是由飞机的构型决定的。
“单功能”意味着在模式、增益及扫描角度设置方面,机长和副驾驶都是相同的。
图4—1 空客飞机的双系统、单功能的控制面板显示指示空客的显示指示自动工作是空客飞机的规范工作模式,因此,当自动多扫描功能被选择后,EFIS上是没有指示的。
在人工模式下,MAN将在EFIS上显示在扫描俯仰角度代码的旁边。
图4—5上面一幅图显示在自动模式下工作的状态。
因为负1.5度俯仰角代码前没有指示。
MAN GAIN的显示是由于它的增益是某个位置的增益,而不是CAL(经过校准的)增益。
下面那幅图显示在人工模式下工作的状态,因为MAN显示在正2度俯仰角度代码的前方。
CAL(经过校准的)增益被选择了,因为MAN GAIN指示没有出现。
注意:当气象雷达在AUTO(自动)模式出现故障时,显示扫描俯仰角度的区域会显示A-15、A-15.5或者A-16的指示,并伴随有相应的故障信息显示(如:WXR SYS 或AUTOTILT FAIL)。
将雷达转换到MAN(人工)模式并按照雷达的规范操作程序进行操作。
图4—5 空客自动和人工工作模式指示如果自动功能故障,(气象情况)在机组人员来取消自动功能以前,将无气象情况显示,并有NO AUTOTILT显示(图4—6)。
图4—6 空客自动功能故障指示俯仰角度指示不管是波音还是空客的飞机,在自动工作模式,EFIS上显示的扫描俯仰角度是上下波束角度的平均值。
例如,在起飞阶段,上下扫描波束的角度相差4度,下面的波束角度为3度,而上面的波束角度为7度,所显示的扫描角度为5度。
随着飞机的爬升,两波束间的角度差越来越小,当达到地面以上10000英尺或更高时,上下波束角度差会维持在2度左右。
注意:由于EFIS显示系统的TILT指示为整数,所以在机长和副驾驶的NA V DISPLAY(导航显示)上显示的TILT值可能会有区别,这是由于显示系统的舍入差别造成的。
多扫描雷达自动工作模式多扫描气象雷达被设计成全自动工作模式,只要选择了自动功能和所要求的探测范围,自动模式开始工作。
一旦进入自动模式,雷达回调整扫描角度和增益,以便在任何距离和飞行条件下都能提供最优的气象图。
常规控制电源(开/关)空客:当SYS(系统)开关被选到1或2,雷达就上电了。