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雷达探测功能详解
雷达是一种广泛应用于军事、民用领域的电子装备，其主要功能是探测目标并获取目标的信息。
雷达探测功能的核心是探测目标的位置和速度，并通过信号处理和数据分析获取目标的更多信息。
雷达探测功能主要包括以下几个方面：
1. 距离探测：雷达通过发射脉冲信号并接收目标反射回来的信号来测量目标与雷达的距离。
这是雷达最基本的功能之一。
2. 方位探测：雷达通过测量目标反射信号到达雷达的方向来确定目标的方位。
方位探测可以使用机械扫描、电子扫描等不同的技术。
3. 高度探测：雷达可以通过测量目标反射信号的到达时间和相位变化来确定目标的高度，尤其对于航空目标的探测非常重要。
4. 速度探测：雷达可以通过测量目标反射信号的多普勒频移来确定目标的速度，这是雷达探测功能的另一个重要方面。
5. 周期探测：雷达可以通过周期性变化的信号探测目标的周期变化，如雷达在天气探测中可以探测到云层的运动周期。
6. 目标识别：雷达可以通过信号处理和数据分析来识别目标，如识别目标的大小、形状、材质等信息，从而实现目标的分类和识别。
总之，雷达探测功能是一项非常复杂和精密的技术，它不仅在军事领域发挥着重要作用，同时也被广泛应用于民用领域，如天气预报、航空导航、海洋探测等。
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第五章雷达作用距离作用距离是雷达的重要性能指标之一，它决定了雷达能在多大的距离上发现目标。
作用距离的大小取决于雷达本身的性能，其中有发射机、接收系统、天线等分机参数，同时又和目标的性质及环境因素有关。
第一节雷达方程雷达作用距离方程，表征雷达作用距离和发射机、接收系统、天线分机参数以及目标的性质、环境因素等的关系距离R 处任一点的雷达发射信号功率密度：考虑到定向天线增益G：§5.1.1 基本雷达方程目标散射截面积设为σ，则其接收的功率为σS1以目标为圆心，雷达处散射的功率密度：雷达收到功率：Ar：雷达天线接收面积rr雷达接收到的回波功率反比于目标与雷达站间距离R的四次方►收发不同天线时►收发同天线时►收发不同天线时，最大作用距离►收发同天线时，最大作用距离雷达实际作用距离受目标后向散射截面积σ、S imin 、噪声和其他干扰的影响，具有不确定性，服从统计学规律。
当接收功率为接收机最小检测功率S imin时，可得：R max ∝1/λ2R max ∝λ2天线面积不变时，波长λ增加天线增益下降，R max 下降；天线增益不变时，波长λ增加要求天线面积增加，天线有效面积增加→R max 增加。
►总结：◆雷达方程虽然给出了作用距离和各参数间的定量关系，但由于未考虑设备的实际损耗和环境因素，且目标有效反射面积σ和最小可检测信号S imin不能准确预定，因此仅用来作估算的公式，考察各参数对作用距离的影响。
◆雷达在噪声和其他干扰背景下检测目标，同时，复杂目标的回波信号本身存在起伏，因此，接收机输出的是一个随机量。
雷达作用距离也不是一个确定值而是统计量，通常只在概率意义上讲，当虚警概率（如10-6）和发现概率（如90%）给定时的作用距离是多大。
§5.1.2 目标的雷达截面积►目标的雷达截面积定义：►实际测量：返回接收机每单位立体角内的回波功率在远场条件（平面波照射的条件）下，目标处每单位入射功率密度在接收机处的单位立体角内产生的反射功率乘以4π习题►设目标距离为R0，当标准金属圆球（截面积为σ）置于目标方向离雷达R0/2处时，目标回波的平均强度正好与金属球的回波强度相同，试求目标的雷达横截面积。
在某种观测环境及一定虚警概率P和发现概率P d条件下，雷达能检测到目标的距离，是雷达的重要性能参数之一。
噪声干扰、杂波干扰以及有时出现的人为电子干扰和目标回波信号在空间环境并存，影响雷达对信号的检测。
因此，雷达作用距离实际上决定于经雷达系统处理后的信号噪声比或信号干扰比。
雷达距离方程描述雷达性能参数和目标环境对作用距离影响的表达式，可用以估算雷达作用距离，对于正确选择雷达性能参数具有重要意义。
在雷达系统无损耗、收发天线共用和自由空间传播情况下，雷达回波信号的平均功率为(1)式中等号右边第一项为雷达发射功率辐射到空间时在距离R处的功率密度；为发射机平均功率；G t为天线发射增益;第二项中的σ为雷达目标截面积；4πR2为回波返回途径的散度。
前两项乘积为反射回波在雷达处的功率密度；第三项A r是天线有效接收面积。
三项的乘积表示雷达天线所收到距离为R处的目标回波信号的平均功率。
雷达作用距离实际上取决于经接收机处理后的信号噪声比，所以常以信噪比表示雷达距离方程。
根据统计判决理论，不论雷达信号波形如何，在白噪声条件下接收机匹配滤波器输出最大信噪比等于接收回波信号能量E与接收系统噪声能量N0之比。
由于现代雷达采用了各种形式的信号波形，雷达距离方程用能量比表示较之用功率比表示更为合适。
N0等于玻耳兹曼常数k(1.38×10-23J/K)与接收系统噪声温度T s之乘积。
E等于回波信号平均功率与雷达天线波束扫过目标的观测时间t0之乘积。
把这两个值代入(1)式,则得到以能量比表示的雷达距离方程(2)如果用可见度系数V0表示匹配接收机在一定P和P d条件下雷达检测目标所需的信噪比,用L修正实际雷达的各种损失（包括目标起伏损失、天线扫描损失、天线馈线系统损失、接收系统信号处理损失等），用雷达收发天线至目标方向传播因子修正非自由空间传播的介质吸收、多径效应等影响，则得雷达距离方程为(3)这一雷达距离方程适用于各种类型的雷达，包括脉冲雷达、脉冲多普勒雷达和连续波雷达等。
