雷达与定位
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雷达定位的方法有几种原理雷达定位是一种利用无线电波进行远程目标探测和定位的技术。
雷达的原理基于电磁波的传播、散射和回波接收,通过测量时间和电磁波的相位差来推算距离和方位。
雷达定位的主要原理可以分为以下几种:1. 距离测量(Time of Flight)原理:雷达发射无线电波,当波束与目标相交时,无线电波将被目标散射并返回雷达,雷达接收到返回的信号后,根据信号的往返时间和速度的规定,计算出目标与雷达之间的距离。
这种原理常用于测量目标的距离、速度和距离。
2. 多普勒效应原理:雷达定位中,目标不仅会回波,还会由于目标的移动而引起回波信号的频率变化。
利用多普勒效应,雷达可以推断目标相对于雷达的速度和方向。
多普勒雷达广泛应用于航空、海洋、气象等领域。
3. 雷达天线发射/接收方向的调制变化原理:雷达的天线会发射一个或多个窄束的无线电波,并在某一特定方向接收回波。
通过对雷达天线的设计及控制,可以改变雷达波束的发射和接收方向,实现对目标方位的测量。
例如相控阵雷达利用电子束的扫描来确定目标的方位。
4. 信号处理原理:雷达回波信号经过接收后需要进行信号处理,以消除干扰和增强目标信号,从而实现对目标的定位。
信号处理算法包括功率谱分析、匹配滤波、自适应滤波等技术,能够有效提高雷达的探测灵敏度和定位精度。
5. 同向性原理:雷达系统的天线具有一定的方向特性,能够将无线电波放大并聚焦在特定方向上。
通过控制雷达天线的方向性,可以实现对目标的定向探测和定位。
这种原理常见于雷达的定向型天线设计。
6. 散射原理:雷达发射的无线电波在遇到目标时会发生散射,散射信号在回波中包含着目标的信息。
雷达通过分析目标散射回波的特性,如反射系数、散射截面等参数,来判断目标的性质和位置。
7. 信号相位差原理:雷达发射无线电波,当波束与目标相交时会引起相位差,即波前到达的相对时间差。
雷达利用这种相位差来确定目标与雷达之间的方位角。
相位差原理常应用于方位测量,如航空雷达中的扫描雷达。
超声波雷达在水下导航与定位中的应用研究概述水下导航和定位一直是海洋科学、海洋工程和军事领域的研究热点。
超声波雷达作为一种非常有效的水下导航与定位技术,具有广泛的应用前景。
本文将探讨超声波雷达在水下导航与定位中的应用,并介绍相关的研究进展和挑战。
一、超声波雷达原理超声波雷达是利用声波在水中的传播和反射特性进行水下目标探测和定位的技术。
它利用超声波发射器将声波信号发送到水中,然后接收器接收并分析声波的反射信号,根据信号的时间延迟、强度和相位差来确定目标的位置和特征。
二、超声波雷达在水下导航与定位中的应用1. 水下障碍物探测与避碰超声波雷达可以准确地检测水下障碍物,如礁石、沉船等。
通过实时监测水下环境,它可以帮助船只或水下机器人避开障碍物,减少事故发生的风险。
2. 水下目标追踪和定位利用超声波雷达可以对水下目标进行追踪和定位,如鱼群、潜艇等。
通过分析声波的返回信号,可以确定目标的位置、速度和方向,为海洋科学研究和水下作业提供重要的数据支持。
3. 水下地形测量和地质勘探超声波雷达可以用于测量水下地形和地质结构,帮助科学家了解海底的地形特征、沉积物的分布和地质构造。
这对于石油勘探、海洋地质研究等领域具有重要意义。
4. 海洋资源勘探和渔业管理超声波雷达可以帮助渔民和渔业管理者追踪和定位鱼群,帮助他们更好地了解渔场的分布和变化,优化渔业资源的管理和利用。
此外,超声波雷达还可以用于沉船搜救和海洋灾害预警等方面。
三、超声波雷达应用研究的进展和挑战随着科技的不断进步,超声波雷达在水下导航与定位中的应用研究取得了许多重要的进展。
首先,超声波雷达的探测距离和分辨率不断提高,使得它在复杂环境下的探测和定位能力更强。
其次,超声波雷达的体积和重量不断减小,使得它可以应用于更多的水下平台和装备之中。
然而,超声波雷达在水下导航与定位中仍然面临一些挑战。
首先是传感器与水下环境的适应性问题。
由于水的吸收和散射特性,超声波在水中的传播存在一定的损失和衰减。
雷达定位原理
雷达定位是一种在远距离中探测目标位置的技术。
雷达利用从发射器发送的电磁波进行探测,然后接收到目标反射回来的波束。
通过分析接收到的波束,可以计算出目标的距离、方位和高度等信息。
雷达定位基于电磁波在空间中的传播和反射原理。
当雷达发射器发出电磁波时,这些波会向外传播,并在与目标接触时发生反射。
接收器会接收到反射回来的波,并测量从发射到接收之间的时间差。
根据这个时间差,可以计算出目标与雷达之间的距离。
雷达还利用多普勒效应来确定目标的速度。
当目标在雷达波束中移动时,被接收到的波的频率会发生变化。
根据多普勒频移的大小,可以推断出目标的速度和运动方向。
雷达定位同时还需要考虑波束在传播过程中的损耗和散射现象。
波束在传播过程中会因为大气层的吸收和散射而逐渐减弱。
而且目标表面的形状和材料会对波束的反射特性产生影响,从而导致波束的形状和方向发生变化。
为了提高雷达定位的准确性和精度,可以利用多个雷达设备进行定位。
这样可以通过多个角度同时观测目标,然后进行多点定位计算。
此外,雷达定位还可以与其他传感器技术结合使用,例如惯性导航系统和全球定位系统,以提高定位的精度和可靠性。
总之,雷达定位是利用电磁波的传播和反射原理来确定目标位置的一种技术。
通过测量波束的时间差和频移等参数,可以计算出目标的距离、方位和速度等信息。
雷达定位在军事、航空、气象和导航等领域有着广泛的应用。
雷达的定位跟踪原理及应用1. 引言雷达(Radar)是一种利用电磁波进行探测的技术。
雷达可以通过发送一束电磁波并接收其反射回来的信号,来判断目标物体的距离、方向和速度等信息。
雷达技术广泛应用于军事、航空、天文学、气象学以及交通等领域。
本文将介绍雷达的定位跟踪原理以及其应用。
2. 雷达的定位原理雷达的定位原理基于电磁波的特性。
雷达发送一束高频电磁波,该电磁波会在物体上发生反射,然后被雷达接收器接收。
根据电磁波的传播速度和接收时间,可以计算物体与雷达的距离。
2.1 接收到的信号处理当雷达接收到反射回来的信号时,该信号会经过一系列的处理。
首先,将接收到的信号进行放大,以增强信号的强度。
然后,对信号进行滤波以去除噪声。
最后,使用数字信号处理技术对信号进行分析和处理。
2.2 多普勒效应雷达还利用多普勒效应来确定目标物体的速度。
多普勒效应是当物体靠近或远离雷达时,接收到的频率会发生变化。
根据接收到的频率变化,可以计算物体的速度。
3. 雷达的跟踪原理除了定位目标物体的位置,雷达还能够跟踪目标物体的运动。
雷达的跟踪原理主要基于两个方面:连续探测和数据处理。
3.1 连续探测雷达通过不断发送电磁波来探测目标物体的位置和速度。
雷达发送一束连续的电磁波,并持续接收反射信号。
通过比较连续接收到的信号,可以计算目标物体的移动速度和方向。
3.2 数据处理雷达接收到的信号经过放大、滤波和数字信号处理等步骤后,会生成一系列目标物体的位置和速度数据。
这些数据可以通过算法进行处理,以确定目标物体的准确位置和轨迹。
4. 雷达的应用雷达技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的雷达应用领域:4.1 军事应用雷达在军事领域中被广泛应用于目标探测、导航、目标跟踪等方面。
军事雷达可以用于监测和探测敌方飞机、舰艇或导弹等,帮助军方进行战略部署和作战。
4.2 航空应用雷达在航空领域中用于飞行控制和空中交通管制。
航空雷达可以检测到飞机的位置、速度和高度等信息,帮助飞行员和空管员进行空中交通管理和协调。
雷达定位方法
雷达定位方法是一种通过雷达技术确定物体位置的方法。
雷达通过发射电磁波并检测其反射回来的信号来探测目标物的位置和速度等信息。
雷达定位方法通常包括以下步骤:
1. 发射电磁波:雷达通过发射电磁波来探测目标物。
这些电磁波的频率和波形可以根据需要进行调整,以获得最佳的探测效果。
2. 接收反射信号:当电磁波遇到目标物时,会反射回来并被雷达接收。
这些反射信号包含了目标物的位置、速度和形状等信息。
3. 处理信号:雷达将接收到的信号进行处理,以提取出目标物的位置和速度等信息。
这些信息可以通过计算机进行分析和处理,以实现对目标物的精确定位。
4. 显示结果:雷达将处理后的结果输出到显示器上,以供用户查看和判断。
用户可以根据需要选择不同的显示模式,如平面图、立体图等。
雷达定位方法具有精度高、抗干扰能力强、可靠性高等优点,因此在军事、航空、航天、气象等领域得到了广泛应用。
同时,随着技术的发展和成本的降低,雷达定位方法在民用领域的应用也越来越广泛,如智能交通、车辆导航、无人机飞行等。
雷达定位与导航1.正确选择定位物标的原则:1):选清晰稳定,海图上精确标识的目标回波。
(如孤立小岛、岬角等。
避免选用平坦的岸线、山坡等回波有严重变形或位置难以在海图上确定)2):选择近的物标:近距物标定位精度高,特别是测方位。
尽可能用测距定位,不用测方位定位,因为雷达测距精度高于测方位。
3):三条位置立角≈120°二条位置线立角≈90°2.定位优劣次序:雷达测距精度高于测方位。
尽可能用测距定位,不用测方位定位。
所以有下列定位次序。
1):三目标距离定位2):二目标距离+一目标方位3):二目标距离4):二目标方位+一目标距离5):一目标距离+方位6):三目标方位7):二目标方位。
雷达导航方法:连续短时间定位、距离避险线(又称雷达安全距离线)法、方位避险线(又称安全方位线)法三种。
一、距离避险线法使船舶在航行中离岸、或选定目标点(参考物标)保持一定距离,从而确保航行安全。
航行时必须使船舶始终保持在距离避险线的外侧。
1.适用范围:当各危险点与计划航线接近垂直时可用距离避险2.实际操作时,可用方位标尺线协助:将方位标尺指向航向,并用活动距标圈定出避险线距离相对应的一根平行方位标尺线(避险方位标尺线),航行时随时保持使危险物标(上述各危险点)的回波处在上述避险方位标尺线的外侧即可。
二、方位避险线法当船舶的航向和岸线或多个危险物连线的方向近于平行时,为了安全地避离航线附近的危险物标,可用方位避险线来表明危险物标的所在方位。
航行中,应将物标回波始终放在方位避险线外侧,船首线始终放在方位避险线的安全一侧。
1.适用:当船舶的航向和岸线或多个危险物连线的方向近于平行时。
2.使用方法:使参考物标处于方位避险线(平行标尺)的外侧,以此来保障航向安全。
雷达定位与导航习题第一节物标的雷达图像2203 船用导航雷达的显示器属于哪种显示器。
A.平面位置 B.距离高度C.方位高度 D.方位仰角2204 船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段。
A.长波 B.中波C.短波 D.微波2205 船用导航雷达可以测量船舶周围水面物标的。
A.方位、距离 B.距离、高度C.距离、深度 D.以上均可2206 船用导航雷达显示的物标回波的大小与物标的有关。
A.总面积 B.总体积C.迎向面垂直投影 D.背面水平伸展的面积2207 船用导航雷达发射的电磁波遇到物标后,可以。
A.穿过去 B.较好的反射回来C.全部绕射过去 D.以上均对2208本船雷达天线海面以上高为16米,小岛海面以上高为25米,在理论上该岛在距本船多远的距离内才能探测得到。
A.20米 B.20海里C.20千米 D.以上均不对2209本船雷达天线海面以上高度为16米,前方有半径为4海里的圆形小岛,四周平坦,中间为山峰,海面以上高度为25米。
当本船驶向小岛时,雷达荧光屏上首先出现的回波是小岛那个部分的回波。
A.离船最近处的岸线 B.离船最远处的岸线C.山峰 D.A、C一起出现2210本船雷达天线海面以上高度为16米,前方有半径为2海里的圆形小岛,四周低,中间为山峰,海面以上高度为49米。
当船离小岛4海里时,雷达荧光屏上该岛回波的内缘(离船最近处)对应于小岛的。
A.山峰 B.离船最近的岸线C.山峰与岸线间的某处 D.以上均不对2211 对于一个点目标,造成其雷达回波横向扩展的因素是。
A.目标闪烁 B.水平波束宽度C.CRT光点直径 D.A+B+C2212 远处小岛上有两个横向分布的陡峰,间距为1海里,海面以上高度均为36米,本船雷达天线海面以上高度为16米,本船离岛至少海里外时,小岛回波将分离成两个回波。
(雷达方位分辨力为6°)A.6 B.9C.16 D.20 2213 远处小岛上有两个横向分布的陡峰,间距为1海里,海面以上高度均为36米,本船雷达天线海面以上高度为16米,本船驶近该岛海里内时,小岛回波将成为一个回波。
(雷达方位分辨力为6°)A.6 B.8C.16 D.202212 本船前方河道入口处两侧有陡山,河口宽度为300米,雷达天线水平波束宽度为1°,本船离河口海里以外时,雷达荧光屏上河口将被两侧陡山回波堵满。
A.7.5 B.9.3C.10.4 D.62215 造成雷达荧光屏边缘附近雷达回波方位扩展的主要因素是。
A.水平波束宽度 B.垂直波束宽度C.脉冲宽度 D.CRT光点直径2216 造成雷达荧光屏中心附近雷达回波方位扩展的主要因素是。
A.水平波束宽度 B.垂直波束宽度C.脉冲宽度 D.CRT光点直径2217 减小雷达物标回波方位扩展影响的方法是。
A.适当减小增益 B.采用小量程C.采用X波段雷达 D.A+B+C2218 哪种操作可减小雷达物标回波方位扩展影响。
A.适当增大扫描亮度 B.适当减小扫描亮度C.适当减小增益 D.B+C2219 方法可减小雷达物标回波的失真。
A.调好聚焦B.将“聚焦”钮顺时针稍稍调偏一些C.将“聚焦”钮逆时针调偏一些D.以上均错2220 造成雷达物标回波径向扩展的因素是。
A.脉冲宽度 B.CRT光点直径C.目标闪烁 D.A+B+C2221 造成雷达物标回波径向扩展的主要因素是。
A.脉冲宽度 B.CRT光点直径C.目标闪烁 D.水平波束宽度2222 造成雷达图象与物标形状不符的原因是。
A.被高大物标遮挡 B.雷达分辨力差C.聚焦不佳 D.以上三者都是2223 造成雷达图象与物标实际形状不符的原因是。
A.CRT光点直径 B.无线水平波束宽度C.发射脉冲宽度 D.以上都是2224海图上是连续的岸线,而在雷达荧光屏上变成断续的回波,其原因可能是。
A.被中间的较高的物标所遮挡 B.由于部分岸线地势较低C.可能有部分岸线处有阴影扇形内 D.以上均可能2225本船前方同一方位与两艘小船,本船雷达脉冲宽度为0.8μs,要在雷达荧光屏上分开显示这两个目标,不考虑光点直径的影响,这两艘船至少相距。
A.240米 B.24海里C.120米 D.1.2海里2226本船前方同一方位上有两艘小船,相距150米,若要在雷达荧光屏上使这两艘小船回波分开显示,则在脉冲宽度上才行。
A.0.8微妙 B.1.2微妙C.1.5微妙 D.2微妙2227用雷达观测两个等距离上相邻方位的物标时,为在雷达荧光屏上分离它们的回波,应。
A.使用短脉冲工作 B.使用长脉冲C.使用FTC电路 D.尽可能用小量程2228本船前方同一方位上有两艘小船,相距120米,若要在雷达荧光屏上分开显示它们的回波,下述哪个操作是正确的。
A.选用具有0.8微妙以下脉冲宽度的量程B.选用具有1.2微妙以下脉冲宽度的量程C.选用具有1°水平波束宽度X波段雷达D.选用具有2°水平波束宽度S波段雷达2229 造成TV扫描雷达图象失真的原因是。
A.方位、距离单元值太大 B.回波视频分层数太少C.视频处理中门限电平太高 D.A+B+C2230 过江电缆的雷达回波常常是。
A.一个点状回波 B.一条直线回波C.一条虚线状回波 D.以上均可以2231 造成过江电缆的雷达回波是一个亮点的原因是。
A.距离太远 B.电缆太细C.电缆表面很光滑 D.电缆表面太粗糙2232 快速物标(如飞机等)的雷达回波常常是。
A.连续的一条亮线 B.跳跃式的回波C.与通常速度的船舶一样 D.与小岛等回波一样第二节雷达的干扰和假回波2233 在雷达荧光屏局部区域上出现的疏松的棉絮状一片的干扰波是。
A.雨雪干扰 B.噪声干扰C.海浪干扰 D.同频干扰2234 雷达荧光屏上的雨雪干扰图象特征是。
A.辐射状点线 B.满屏幕的散乱光点C.密集点状回波群,如棉絮团一样 D.屏中心附近的辉亮圆盘2235 雷达荧光屏上的雨雪干扰的强弱决定于。
A.雨雪区的分布面积 B.雨雪区的体积C.雨雪区迎向面面积 D.以上都不是2236 雷达荧光屏上的雨雪干扰的强弱决定于。
A.雨区面积的大小 B.降雨量的大小C.A+B D.以上均不对2237 在雷达荧光屏上能形成类似小岛回波一样强度的雨雪干扰的雨量是。
A.小雨 B.中雨C.大雨 D.热带大暴雨2238 抑制雷达的雨雪干扰的方法是。
A.使用FTC电路 B.使用圆极化天线C.使用S波段雷达 D.以上均可2239 抑制雷达的雨雪干扰的方法是。
A.适当减少增益 B.使用圆极化天线C.选用窄脉冲 D.以上均可2240 雷达使用圆极化天线后,可以。
A.抑制雨雪干扰 B.可能丢失对称体物标回波C.探测能力降约50% D.以上均对2241 用雷达为探测雨雪区域后面的远处物标,应。
A.选用S波段雷达 B.选用圆极化天线C.选用FTC D.A+B+C2242 用雷达为探测雨雪区中的物标,应。
A.选用10厘米雷达 B.选用圆极化天线C.适当使用FTC D.以上均可2243 用雷达为探测雨雪区域中的物标,在使用FTC后,还应。
A.适当加大增益 B.适当减小增益C.使用STC D.B+C2244 为抑制雷达的雨雪干扰,可以采用。
A.快转速天线雷达 B.对数中放C.CFAR处理电路 D.以上均可2245 用雷达探测雨雪区域后的物标,FTC及增益钮正确用法是。
A.使用FTC,适当减小增益 B.使用FTC,适当增大增益C.关掉FTC,适当减小增益 D.关掉FTC,适当增大增益2246 用雷达探测雨雪区域中的物标,FTC及增益钮正确用法是。
A.使用FTC,适当减小增益 B.使用FTC,适当增大增益C.关掉FTC,适当减小增益 D.关掉FTC,适当增大增益2247 在雷达荧光屏中心附近出现的鱼鳞状亮斑回波,是。
A.海浪干扰 B.雨雪干扰C.某种假回波 D.以上均可能2248 在雷达荧光屏中心附近出现的圆盘状亮斑回波,越往外越弱,它是。
A.海浪干扰 B.雨雪干扰C.某种假回波 D.以上均可能2249 雷达的海浪干扰的强度有距离的关系是。
A.距离增加时,强度急剧减弱B.距离增加时,强度急剧增加C.距离增加时,强度缓慢减弱D.以上均不对2250 雷达荧光屏上的海浪干扰显示的范围一般风浪时为海里,大风浪时可达海里。
A.6~8,10 B.10~12,16C.1~2,5 D.0.5~1.32251 雷达荧光屏上海浪干扰强弱与风向的关系为A.上风舷弱 B.上风舷强C.下风舷强 D.与风向无关2252 海浪干扰强弱与雷达工作波长的关系为。
A.波长越长,强度越弱 B.波长越短,强度越弱C.强弱与波长无关 D.以上说法均不对2253 下述有关影响雷达海浪干扰强弱的说法中,是不正确的。
A.垂直波束越大,干扰越强 B.天线高度越高,干扰越强C.天线转速越慢,干扰越强 D.脉冲宽度越窄,干扰越强2254 下述有关影响雷达海浪干扰强弱的说法中,是不正确的。
A.水平波束宽度越宽,干扰越强B.脉冲宽度越宽,干扰越强C.海浪较小时,水平极化波引起的干扰较垂直极化波强D.海浪较大时,水平极化波引起的干扰较垂直极化波强2255 抑制雷达海浪干扰的说法是。
A.适当使用STC钮 B.使用对数放大器C.使用S波段雷达 D.以上均可2256 雷达中抑制海浪干扰的方法是。
A.采用10厘米雷达 B.采用高转速天线C.采用CFAR处理电路 D.以上均可2257 雷达使用STC后,应特别注意。
A.近距离小物标回波可能丢失B.远距离小物标回波可能丢失C.A+BD.对物标回波强度无影响2258 雷达接收机中使用对数放大器后,应注意。
A.可能丢失强度与海浪干扰强度相近的回波B.可能丢失远处小回波C.A+BD.不用担心上述问题2259 雷达采用CFAR处理电路抑制海浪干扰后,应注意。
A.可能丢失远处弱回波B.可能丢失强杂波边缘小目标C.A+BD.不用担心上述问题2260本船航向正北,东风八级,雷达荧光屏上海浪干扰最强,伸展得较远的位置在。
A.船首方向 B.右舷 C.左舷 D.船尾2261在雷达荧光屏上发现,5海里内较暗,除固定距标,船首线,EBL外,其他信号(如噪声和回波信号)均很弱,而在5海里外,噪声,回波等均很正常,此时,应调整控钮.A.扫描亮度 B.调谐C.STC D.增益2262 产生雷达同频干扰的条件是。
A.两部雷达均属同一频段 B.两部雷达相距较近C.两部雷达同时工作 D.A+B+C2263 两部雷达重复频率相同时,其干扰图象是。
A.散乱光点 B.螺旋线状光点C.辐射状光点 D.以上均不对2264 两部雷达重复频率相差不大时,其干扰图象是。
A.散乱光点 B.螺旋线状光点C.辐射状光点 D.以上均不对2265 两部雷达重复频率相差很大时,其干扰图象是。