各式雷达介绍脉波雷达系统依发射波形区分
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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。
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。
雷达系统基础知识解析雷达系统是一种以电磁波为载体,利用接收机接收反射回来的信号,获得目标的位置、速度、形状、运动状态等信息的远程探测手段。
在现代军事、民用、科研等领域中,雷达系统得到了广泛应用。
本文将从雷达的原理、分类、应用等方面进行分析,对雷达系统进行基础知识解析。
一、原理雷达系统的探测原理基于电磁波的回波信号。
雷达系统通过向目标发送一个连续波或者脉冲波,这些波被目标反射后返回到雷达接收机。
接收机接收到的信号被处理后,可以提供目标的位置、速度、方向、距离等信息。
雷达系统的原理主要包括两个方面:1. 电磁波的传输和反射雷达系统中常用的电磁波包括微波、毫米波、红外线等,其中微波是最为常用的。
雷达发射的微波成为发射波,这些波穿过空气,到达目标后会被目标吸收或反射。
被反射回来的波成为回波,这些回波被接收机接收并处理,从而得到目标的信息。
2. 接收和处理雷达系统中的接收机可以接收发射的信号,并进行处理。
接收机的处理可以包括信号的放大、滤波、检波等,从而得到有效的目标信息。
接收机通常还会通过多普勒现象对目标的速度进行测量。
二、分类按照不同的特征,雷达系统可以分为多种不同类型:1. 脉冲雷达脉冲雷达通常使用的是短脉冲信号来探测目标。
这种雷达系统能够测量目标的距离和位置,但对于目标的速度探测能力较弱。
2. 连续波雷达连续波雷达通常使用连续发射的信号来探测目标。
这种雷达系统能够测量目标的速度和方向,但对于目标的距离探测能力较弱。
3. 相控阵雷达相控阵雷达使用多个发射天线和接收天线,这些天线可以通过计算机进行编程,从而形成一个具有指向性的波束。
相控阵雷达能够非常精确地探测目标的位置和速度。
4. 毫米波雷达毫米波雷达使用的电磁波在波长上较短,因此具有很强的穿透能力和抗干扰能力。
毫米波雷达通常被用于捕捉小物体的距离信息。
三、应用雷达系统的应用主要包括以下几个方面:1. 军事领域在军事领域中,雷达系统可以作为一种重要的侦察装备,能够探测敌方的目标信息,从而进行有效的作战指挥。
雷达信号波形的基本类型现代雷达根据其使命和技术体制的不同,分为预警雷达、火控雷达、制导雷达、导航雷达、成像雷达等多种类型。
但无论是哪种类型的雷达,其辐射信号波形都可以归为以下几种基本类型:调幅脉冲信号、线性调频和非线性调频脉冲信号、相位编码脉冲信号、连续波信号和调频连续波信号。
调幅脉冲信号是最常用、最简单、也是最重要的雷达信号之一,通常被称为常规脉冲雷达信号。
其数学表达式为s(t)=Arect(t/T)ej2πft,其中A为信号幅度,T为脉冲宽度,f为载波频率。
调幅脉冲雷达信号的波形如图2.3-3所示。
线性调频信号是一种具有大时宽带宽积的信号,可以通过非线性相位调制或线性频率调制获得。
由于线性调频信号可以获得较大的压缩比,因此在高分辨率雷达和脉冲压缩雷达等领域得到了广泛应用。
线性调频信号的数学表达式为s(t)=Arect(t/T)ej2π[ft+μt^2/2],其中A为信号幅度,f为载波频率,T为脉冲宽度,μ=B/T为信号的调频频率,B为调制带宽。
线性调频信号有正斜率和负斜率两种基本形式,其波形和频率变化关系如图2.3-4所示。
相位编码信号因其固有特性被广泛应用于脉冲压缩技术。
连续波信号和调频连续波信号则在雷达测距和测速等方面发挥着重要作用。
一般情况下,当带宽宽度积(BT)大于等于1时,线性调频信号的特性可以用以下表达式表示:幅频特性为S_LFM(f) = A/μ^2 rect[(f-f_0)/B],相频特性为Φ_LFM(f) = -πμ(f-f_0)^2/4,信号的瞬时频率为f_i = f_0 + μt (-T/2 ≤ t ≤ T/2)。
下图展示了带宽为1MHz,脉冲宽度为100μs的线性调频信号的时域波形、幅度谱和相频谱。
相位编码脉冲信号属于“离散调制型”信号,其编码通常使用伪随机序列。
由于其主副比较大,压缩性能好,因此备受关注。
然而,相位编码信号对XXX频移比较敏感,只适用于多普勒频率范围较窄的场合。
史上最全的军用雷达分类军用雷达利用电磁波发现目标并测定其位置、速度和其他特性的军用电子装备。
“雷达”一词是英文RADAR的音译,原意是无线电探测和测距。
雷达具有发现目标距离远,测定目标坐标速度快,能全天候使用等特点。
因此在警戒、引导、武器控制、侦察、航行保障、气象观测、敌我识别等方面获得广泛应用,成为现代战争中一种重要的电子技术装备。
原理和组成典型的雷达是脉冲雷达,主要由天线、收发转换开关、发射机、接收机、定时器、显示器、电源等部分组成(图1脉冲雷达原理方框图)。
发射机产生强功率高频振荡脉冲。
具有方向性的天线,将这种高频振荡转变成束状的电磁波(简称波束),以光速在空间传播。
电磁波在传播过程中遇到目标时,目标受到激励而产生二次辐射,二次辐射中的一小部分电磁波返回雷达,为天线所收集,称为回波信号。
接收机将回波信号放大和变换后,送到显示器上显示,从而探测到目标的存在。
为了使雷达能够在各个方向的广阔空域内搜索、发现和跟踪目标,通常采用机械转动天线或电子控制波束扫描的方法,使天线的定向波束以一定的方式在空间扫描。
定时器用于控制雷达各个部分保持同步工作。
收发转换开关可使同一副天线兼作发射和接收之用。
电源供给雷达各部分需要的电能。
目标的距离是根据电磁波从雷达传播到目标所需要的时间(即回波信号到达时间的一半)和光速(每秒30万公里)相乘而得的。
目标的方位角和仰角是利用天线波束的指向特性测定的。
根据目标距离和仰角,可测定目标的高度。
当目标与雷达之间存在相对运动时,雷达接收到目标回波的频率就会产生变化。
这种频移称为多普勒频移,它的数值与目标运动速度的径向分量成正比。
据此,即可测定目标的径向速度。
战术技术性能主要包括:雷达的最大作用距离,最小作用距离,方位角和仰角工作范围,精确度,分辨力,数据率,反干扰能力,生存能力,机动性、可靠性、维修性和环境适应性;以及雷达的工作体制,载波频率,发射功率,信号形式,脉冲重复频率,脉冲宽度,接收机灵敏度,天线的波束形状和扫描方式,显示器的形式和数量等。
雷达的分类
雷达的分类雷达的用途分类
一、预警雷达
二、搜索警戒雷达
三、引导指挥雷达
四、炮瞄雷
五、测高雷达
六、战场监视雷达
七、机载雷达
八、无线电测高雷达
九、雷达引信
十、气象雷达
十一、航行管制雷达
十二、导航雷达
十三、防撞和敌我识别雷达
雷达信号形式分类
一、有脉冲雷达
二、连续波雷达
三、脉部压缩雷达
四、频率捷变雷达
角跟踪方式分类
一、有单脉冲雷达
二、圆锥扫描雷达
三、隐蔽圆锥扫描雷达
目标测量的参数分类
一、有测高雷达
二、二坐标雷达
三、三坐标雷达
四、故我识对雷达
五、多站雷达
雷达采用的技术和信号处理的方式有
一、相参积累
二、非相参积累
三、动目标显示
四、动目标检测
五、脉冲多普勒雷达
六、合成孔径雷达
七、边扫描边跟踪雷达
天线扫描方式分类
一、机械扫描雷达
二、相控阵雷达
雷达频段分类
一、超视距雷达
二、微波雷达
三、毫米波雷达
四、激光雷达。
雷达发射机的分类
1. 连续波雷达发射机呀,就像不知疲倦的小蜜蜂,持续不断地发送信号。
比如汽车上的倒车雷达不就是这样嘛!
2. 脉冲雷达发射机呢,如同有节奏的鼓手,一下一下地发出信号。
你想想那些用于探测飞机的雷达不就是这样工作的咯!
3. 频率捷变雷达发射机呀,简直就是个机灵的小猴子,能快速灵活地改变频率。
这不就像玩游戏时快速变换战术的我们嘛!
4. 相位编码雷达发射机,宛如一个擅长加密的神秘高手,让信号变得特别神秘。
这跟我们设置复杂密码来保护自己的东西很像呢!
5. 多模雷达发射机呢,那可真是个全能选手,多种模式都能驾驭。
就好像一个人既会唱歌又会跳舞还会演戏一样厉害!
6. 固体雷达发射机,如同坚固的磐石,稳定可靠。
这不就像家里那个从来不出故障的老电器嘛!
7. 真空管雷达发射机,好像一位老当益壮的前辈,虽然有点年纪了但依然有它的用处。
是不是很像我们敬重的那些老一辈呀!
8. 分布式雷达发射机,就如同一张大网,分布在各个地方发挥作用。
这和我们大家一起合作完成一件大事不是很像吗!我觉得呀,这些不同类型的雷达发射机都有着自己独特的魅力和用途,真是太神奇啦!。
雷达种类和特点
1. 咱先说这脉冲雷达,就像一个敏锐的侦探!例子:想想看,在黑夜里它能迅速捕捉到目标的踪迹,厉害吧?比如飞机飞行时,它能精准探测到。
2. 还有那连续波雷达,嘿,那简直是个不知疲倦的守护者!例子:在港口监测船只来往,一直坚守岗位,不间断地工作着呢。
3. 相控阵雷达啊,那可是高科技的代表哟!例子:就如同一个智能的指挥家,迅速灵活地调整波束方向,在军事防御中发挥巨大作用,多牛啊!
4. 超视距雷达可不能小瞧,就好像有千里眼一样!例子:能探测到超远距离的目标,在很远的地方就发现情况了,酷吧?
5. 气象雷达也很重要呀,是预报天气的好帮手呢!例子:像一个贴心的气象员,时刻关注着云层变化,让我们提前知晓天气状况。
6. 火控雷达也是厉害得很呢,如同战场上的瞄准器!例子:帮助武器精确打击目标,在战斗中可是至关重要的角色。
7. 导航雷达就像是海上的引路人!例子:船只在茫茫大海上航行,靠它指引方向,多靠谱啊。
8. 合成孔径雷达,哇,那可是能拍出超清图像的高手!例子:对地面进行精细成像,就像给大地拍了一张超级清晰的照片。
我觉得这些雷达种类各有各的特点和用途,真的是太神奇啦,为我们的生活和各个领域都提供了巨大的帮助呢!。
雷达分类雷达(Radar)是无线电探测和定位(RAdio De tection An d Ranging)几个英文单词的缩写。
通常,雷达系统使用调制的波形和定向天线向空间中的特定空域发射电磁波以搜索目标。
搜索空域内的物体(目标〉把能量的一部分(雷达返回或回波〉反射回雷达。
然后,雷达接收机处理这些回波,从中提取距离、速度、角度位置和其他目标识别特征等目标信息。
雷达可以分为陆基、机载、星载或舰载雷达系统,也可以按照雷达的具体特征分成多种类别:例如根据使用的频带、天线类型和使用的波形等来分类。
其他的分类方法主要是与雷达的任务或功能有关,这包括气象、截获和搜索、跟踪、边搜索边跟踪、火控、预警、超视距、地形跟随和地形回避雷达等。
相控阵雷达使用相控阵天线,通常称为多功能(多模式)雷达。
相控阵是由两个或更多个基本辐射单元组成的天线。
阵列天线合成机械转动的或电子转动的窄定向波束。
通过控制馈给阵列各单元电流的相位可以实现电扫描,因此取名相控阵。
雷达经常按照其使用的波形类型或工作频率分类。
如果先考虑雷达波形,则雷达可以分为连续波(CW)雷达或脉冲雷达(PR)。
CW雷达就是连续发射电磁能量并使用分开的发射天线和接收天线的雷达。
未经调制的CW雷达可以精确测量目标的径向速度(多普勒频移)和角度位置。
如果不使用某些形式的调制,就无法提取出目标的距离信息。
未经调制的CW雷达主要用于目标速度搜索、跟踪及导弹引导等。
脉冲(PR)雷达使用脉冲波形串(主要是经过调制的)。
在这种分类中,雷达系统可以按照脉冲重复频率(PRF)分为低PRF雷达、中PRF雷达和高PRF雷达。
低PRF雷达主要用于目标速度(多普勒频移)次要时的测距。
高PRF主要用于测量目标速度。
连续波雷达和脉冲雷达都可以通过使用不同的调制方案来测量目标距离和径向速度。
表1.1列出了雷达按照工作频率分类的情况。
雷达频带WangHuaXiang子包括美国使用的工作在5-28 MHz频段内的超视距后向散射(U.S.OTHIB)雷达、美国海军使用的可再定位超视距雷达(ROTHR) ,以及俄罗斯使用的“啄木鸟”雷达。
1 .雷达的定义雷达是对于远距离目标进行无限探测、定位、侧轨和识别的一种传感器系统。
2 .最基本的雷达系统的组成2.1 雷达发射机雷达发射机(transmitter )的作用是产生辐射所需强度的高频脉冲信号,并将高频信号馈送到天线。
2.2 天线天线的作用是将雷达发射机馈送来的高频脉冲信号辐射到探测空间2.3 接收机接收机的主要任务是把微弱的目标回波信号放大到足以进行信号处理的电平,同时接收机内部的噪声应尽量小,以保证接收机的高灵敏度。
接收机图1-1雷达系统的基本原理 目标检测与信息提取到目标的距同波信发射信收发开关发射机2.4目标检测和信息提取目标检测和信息提取等任务是实现雷达接收机输出信号的进一步处理3.雷达天线天线是雷达系统中发射和接收电磁波的装置,是雷达系统与外界联系单的纽带。
他的主要作用是:(1)将雷达发射机产生的高能量电磁波辐射(有一定的方向性)向外部自由空间(空气或其他媒介);(2)接收目标的回波(包括外部噪声)。
4.雷达发射机雷达发射机的作用是产生所需强度的高频脉冲信号,并将高频信号馈送到天线发射出去。
常见的雷达发射机可分为单级振荡式发射机和主振放大发射机两类。
单级振荡式发射机,由于脉冲调制器直接控制振荡器工作,每个射频脉冲的起始射频相位是由振荡器的噪声决定,因而相继脉冲的射频相位是随机的,即受脉冲调制的振荡器所输出的射频脉冲串之间的信号相位是非相参的。
所以,有时把单级振荡式发射机称为非相参发射机。
4.1 主振放大发射机主振放大式发射机由多级组成,图4-2是其基本组成框图。
图4-2主振放大式发射机组成框图主控振荡器用来产生射频信号;射频放大链用来放大射频信号,提高信号的功率电平;主振放大式因此而得名。
主控振荡器常由基准振荡器、本机振荡器和相干振荡器等组成微波振荡器组。
由于微波振荡器组常由固体器件组成,所以也称它们为固体微波源。
现代雷达要求主控振荡器的输出频率很稳定。
射频放大链一般由一至三级射频功率放大器级联组成。
雷达波段划分【1】2022年3月23日;第1页共3页2022年3月23日;第2页共3页 最早用于搜索雷达的电磁波波长为23cm ,这一波段被定义为L 波段(英语Long 的字头),后来这一波段的中心波长变为22cm 。
当波长为10cm 的电磁波被使用后,其波段被定义为S 波段(英语Short 的字头,意为比原有波长短的电磁波)。
在主要使用3cm 电磁波的火控雷达出现后,3cm 波长的电磁波被称为X 波段,因为X 代表座标上的某点。
为了结合X 波段和S 波段的优点,逐渐出现了使用中心波长为5cm 的雷达,该波段被称为C 波段(C 即Compromise ,英语“结合”一词的字头)。
在英国人之后,德国人也开始独立开发自己的雷达,他们选择1.5cm 作为自己雷达的中心波长。
这一波长的电磁波就被称为K 波段(K = Kurtz ,德语中“短”的字头)。
“不幸”的是,德国人以其日尔曼民族特有的“精确性”选择的波长可以被水蒸气强烈吸收。
结果这一波段的雷达不能在雨中和有雾的天气使用。
战后设计的雷达为了避免这一吸收峰,通常使用比K 波段波长略长(Ka ,即英语K -above 的缩写,意为在K 波段之上)和略短(Ku ,即英语K -under 的缩写,意为在K 波段之下)的波段。
最后,由于最早的雷达使用的是米波,这一波段被称为P 波段(P 为Previous 的缩写,即英语“以往”的字头)。
该系统十分繁琐、而且使用不便。
终于被一个以实际波长划分的波分波段系统取代,这两个系统的换算如下。
原 P 波段 = 现 A/B 波段 原 L 波段 = 现 C/D 波段 原 S 波段 = 现 E/F 波段 原 C 波段 = 现 G/H 波段 原 X 波段 = 现 I/J 波段 原 K 波段 = 现 K 波段 我国现用微波分波段代号*(摘自《微波技术基础》,西电,廖承恩著)波段代号标称波长(cm )频率波长(cm ) 波长范围(cm ) L 22 1-2 30-15 S 10 2-4 15-7.5 C 5 4-8 7.5-3.75X 3 8-12 3.75-2.5Ku 2 12-18 2.5-1.67 K 1.25 18-27 1.67-1.11 Ka 0.8 27-40 1.11-0.75U 0.6 40-60 0.75-0.5 V0.460-800.5-0.375微波波段的划分及应用领域2009年06月03日米波的频率范围在300 MHz –3GHz,主要用于通讯和电视广播。
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。
••雷达英文缩略语“RADAR”的音译,全称为“radio detection and ranging”,原意是“无线电探测和定位”。
利用电磁波发现目标并测定其位置、速度和其他特征的电子信息设备。
典型的雷达主要由同步器、激励器、发射机、收发开关、天线、接收机、信号处理器、终端显示控制设备和电源等组成。
它向空间定向发射电磁波并接收目标反射的回波信号来探测目标。
通过测定电磁波从雷达到目标,又经目标反射回雷达的传播时间来确定目标的距离;利用雷达天线的定向辐射和定向接收特性,测定目标的方位角和仰角,根据目标的距离和仰角计算目标的高度。
雷达通常能够测定目标的方位、距离或方位、距离、高度;有的雷达还能测量目标速度和运动轨迹,判断目标类型、数量等。
按发射的信号形式,可分为脉冲雷达和连续波雷达;按接收信号的性质,分为一次雷达、二次雷达和无源雷达;按架设位置,分为地面雷达、舰艇雷达、机载雷达、系留气球载雷达、飞艇载雷达、弹载雷达和航天雷达等;按技术体制,可分为单脉冲雷达、动目标显示雷达、脉冲压缩雷达、脉冲多普勒雷达、频率捷变雷达、相控阵雷达、三坐标雷达、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、超视距雷达和多基地雷达等;按军事用途,主要有对空情报雷达、导弹制导雷达、炮瞄雷达、弹道导弹预警雷达、战场侦察雷达、地形测绘雷达、航行雷达、防撞雷达、探地雷达、气象雷达、多功能雷达和雷达敌我识别系统等。
雷达具有发现目标距离远、测定目标参数速度快、能全天候工作等特点,是现代战争中一种重要的电子信息设备。
•综合脉冲孔径雷达亦称“稀布阵雷达”。
应用数字技术综合形成天线波束与测距脉冲的雷达。
可形成多个波束搜索和探测空中多个目标,并能同时对目标进行跟踪。
综合脉冲孔径雷达角分辨力高,反电子侦察反干扰能力强,反隐身性能较好,对架设场地要求不高,天线单元构造简单、易于伪装,具有较好的抗轰炸性能;但信号处理技术较复杂。
•超宽带雷达探测信号的相对频带宽度(信号的瞬时带宽与其中心频率之比)大于25%的雷达。
雷达基础知识:脉冲雷达雷达通常有两种基本类型:连续波(CW)雷达和脉冲雷达。
CW雷达发射连续波,并且发射的同时可以接收反射的回波信号,即收发可同时进行。
脉冲雷达间歇式发射脉冲周期信号,并且在发射间隔接收反射的回波信号,即收发间隔进行。
1. 脉冲雷达的优势雷达在工作过程中,发射信号泄漏会对接收机造成干扰,情况主要有两种:一种是大信号干扰使得接收机压缩增益或出现饱和,甚至造成接收机阻塞,通常可以通过将收发天线进行物理隔离来解决;另一种是发射信号的边带噪声将微弱的回波信号淹没,对接收机的目标检测造成影响。
直接的信号泄漏通常可以采用收发天线隔离和频率分离相结合的方法得到解决。
在多普勒导航器中,多普勒频移可以提供足够的频率间隔,以保证发射信号不对接收机造成干扰。
对于机载雷达,每个发射机不可避免的都会产生噪声,并且会调制到发射机的输出,产生调制的边带噪声,覆盖了发射频率左右很宽的频带。
尽管这些边带噪声的功率极小,但是仍然比来自目标的回波信号强很多个数量级。
为了防止发射机边带噪声干扰接收信号,必须将接收机与发射机隔离。
采用独立的发射机和接收机,并且发射机和接收机采用各自独立的天线,从而实现发射机和接收机的隔离。
地面和舰载连续波雷达就是如此。
但是,机载雷达因为空间受限,通常收发要共用一副天线,因此,发射机输出的边带噪声不可避免地会通过天线进入到接收机。
脉冲体制雷达则可以有效避免出现发射机干扰接收机的问题。
2. 脉冲雷达的波形参数如果雷达采用脉冲体制,收发不同时,则发射信号的泄露不再是一个问题。
脉冲工作模式的另一优点是可以简化距离测量。
如果脉冲间隔足够宽,通过测量发射脉冲与接收到该脉冲的回波脉冲之间的时间差,即可精确地测出目标的距离。
载波频率载波频率通常不是常数,而是为了满足专门的系统或操作需要以不同的方式变化的。
从一个脉冲到下一个脉冲,载波频率可能增大或减小。
在一个脉冲内部,载波频率也可能随机地或者按照专门方式改变,这被称为脉内调制。
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。
雷达的常见分类以及典型应用雷达,是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思为'无线电探测和测距',即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。
因此,雷达也被称为“无线电定位”。
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。
雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
0101典型雷达应用监视——军事、民用航空交通管制、地面、空中、沿海警戒、卫星搜索和跟踪——军事目标搜索和跟踪火控——为火控系统提供信息(主要包括目标方位、仰角、距离和速度)。
导航——卫星、航空、航海、陆地导航汽车——碰撞警告,自适应巡航控制(ACC),避免碰撞液位距离测量——液体的液位监控,距离测量等等。
近炸引信——军事用途: 制导武器系统需要一个接近触发引信爆炸弹头高度计——飞机或太空船的高度计,为民用和军用使用地形回避——机载军事应用二次雷达——异频雷达收发机,接收目标反射的编码信号气象——避免风暴,变风警告,气象测绘空间遥感——军事基地监视、地面测绘,空间环境探索安全——隐藏武器检测、军事基地监视02雷达频段和应用不同频段电磁波在大气传播中衰减03常见雷达类型连续波雷达固定频率的连续波(CW型)雷达系统可用于测量速度。
但是,它不能提供任何距离信息。
天线发射某一固定频率的信号。
在移动目标(例如汽车)上反射回来的信号产生了多普勒频移。
也就是说会在略微偏移的频率上接收到反射信号。
通过比较收发信号的频率,我们可以确定目标的径向速度(而不是距离)。
基于这个原理,一个典型的应用是交通监测雷达。
雷达移动传感器也是基于相同的原理,但由于可能存在变化的干扰环境,它们还必须具有能够检测缓慢变化场强的能力。
交警使用的超速检测雷达(speed traps)也是采用这种技术。
如果一个特定距离的目标超速了,摄影机就拍下照片。