探测与识别技术
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对固定或移动目标进行非接触测量,而测量到的信号经过特殊识别方法正确得到相关信息的过程。
⏹目标截获(Target Acquisition):是将位置不确定的目标图像定位,并按所期望的水平辨别它的整个过程。
目标获取包括搜寻过程和辨别过程。
⏹搜寻(Search):是利用器件显示或肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获目标的过程。
⏹位置确定(Localize):通过搜寻过程确定出目标的位置。
⏹辨别(Discrimination):是指目标在被观察者所觉察的细节量的基础上确定看得清的程度。
辨别的等级可以分为探测、识别、确认。
⏹探测(Detection):可分为纯探测(Pure Detection)和辨别探测(Discrimination Detection)两种。
前者是在局部均匀的背景下察觉一个物体。
而后者需要认出某些外形或形状,以便将目标从背景的杂乱物体里区别出来。
⏹识别(Recognition):是能辨别出目标属于哪一类别(如坦克、车辆、人)。
⏹确认(Identification):是能认出目标,并能足够清晰地确定其类型。
声压就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
声强是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率,即单位面积上的平均功率。
采用对数强度叫做声强级 由“声纳”是英文缩拼读音的谐音,其原意是“声音导航和测距”,是利用声波进行水下探测、识别、定位和通信的电子设备⏹ 由纵波和横波叠加而成的,沿介质表面传播,并随传播深度的增加而呈指数衰减。
⏹ 运动轨迹为逆进椭圆,弹性介质的质点运动在地表处位移的水平分量与垂直分量的幅值比约为2/3 。
⏹ 瑞雷波的传播速度略小于同一介质中横波的传播速度。
⏹ 一般来讲,瑞雷波频率较低,其主要频率成分集中在0~140Hz 范围内。
在均匀介质条件下,瑞雷波的频率与其传播速度无关;而在非均匀介质条件下,瑞雷波速度随频率变化而变化。
水声探测中的信号分类与识别技术在广阔的海洋世界中,水声探测就如同我们在黑暗中寻找光明的眼睛。
而在这一过程中,信号分类与识别技术则是关键的核心,它能够帮助我们从复杂的水声环境中提取有价值的信息,为海洋探索、资源开发、国防安全等众多领域提供重要的支持。
水声探测中的信号可以说是五花八门,多种多样。
有的像轻柔的低语,有的像猛烈的咆哮,有的持续而稳定,有的则短暂而急促。
要对这些纷繁复杂的信号进行准确分类和识别,可不是一件容易的事情。
首先,让我们来了解一下水声信号的特点。
水声信号在传播过程中会受到多种因素的影响,比如海洋的温度、盐度、深度,以及海底的地形、障碍物等等。
这就导致水声信号在传播过程中会发生折射、反射、散射等现象,使得接收到的信号变得复杂而模糊。
为了应对这种情况,科学家们想出了各种各样的方法来对水声信号进行分类和识别。
其中一种常用的方法是基于特征提取的技术。
这就好比我们通过观察一个人的眼睛、鼻子、嘴巴等特征来识别他的身份一样,对于水声信号,我们也可以提取一些特定的特征,比如频率、幅度、相位、持续时间等等。
通过对这些特征的分析和比较,我们就能够对不同类型的信号进行分类。
在特征提取的过程中,我们需要使用一些数学工具和算法,比如傅里叶变换、小波变换等等。
这些工具能够帮助我们将复杂的时域信号转换到频域或者其他域中,从而更方便地提取出有用的特征。
除了特征提取,模式识别技术也是水声信号分类与识别中的重要手段。
常见的模式识别方法有决策树、支持向量机、神经网络等等。
以神经网络为例,它就像是一个拥有无数个神经元的大脑,通过对大量的训练数据进行学习,它能够逐渐掌握不同类型水声信号的特征和规律,从而实现对未知信号的准确分类和识别。
然而,在实际应用中,水声探测中的信号分类与识别技术还面临着许多挑战。
比如,海洋环境的复杂性和不确定性会导致信号的特征发生变化,这就给特征提取和模式识别带来了困难。
此外,噪声的干扰也是一个不容忽视的问题。
探测与识别技术引言探测与识别技术是现代科技中不可或缺的一部分,因为它能在多个领域中为人类带来极大的便利和利益。
本文将介绍探测与识别技术的基本原理和常见应用领域,并探讨其在未来的发展趋势和挑战。
一、探测技术1. 基本原理探测技术是指通过不同形式的能量或信号来获取对某物体、现象或信号的识别、检测、监测和测量等信息过程,其基本原理是将物体或现象转化为可测量的信号并通过信号处理装置进行处理后输出结果。
2. 常见探测技术(1)雷达技术雷达技术利用电磁波在空气或其他介质中的传输和反射,通过测量信号的时间差和频率差等特征来识别、跟踪和探测目标。
广泛应用于航空、军事、气象、地质勘探等领域。
(2)红外技术红外技术利用红外光的能量和波长与物体的特定属性相互作用,通过感应和探测物体发出的红外辐射或对周围红外辐射的反应来进行识别、跟踪和探测。
广泛应用于安防、医疗、工业生产等领域。
(3)毫米波技术毫米波技术是一种高频、高分辨率的无线通信技术,其利用毫米波的短波长和高频率来进行高速数据传输和远距离通信。
此外,毫米波技术还可用于跨境追踪、边境安全、人员筛查等领域。
二、识别技术1. 基本原理识别技术是指通过对目标物或信息进行分析、比对和匹配等操作,从而确定其身份或特征的技术过程。
其基本原理是将目标物转化为可测量的数据,并通过模式识别和数据挖掘等算法来进行分析和识别。
2. 常见识别技术(1)生物识别技术生物识别技术是一种通过人体生理特征进行身份识别的技术,如指纹识别、虹膜识别、面部识别等。
生物识别技术应用于人员出入、金融支付、医疗健康等领域,受到广泛关注和研究。
(2)智能图像识别技术智能图像识别技术利用计算机视觉和机器学习技术,从图像和视频等多种媒介中识别目标物和特征,并将其分类或归集。
智能图像识别技术应用于智能安防、智能交通、智能医疗等领域。
(3)语音识别技术语音识别技术是利用计算机视觉和人工智能技术,将人的声音信息转化为数字信号并进行语音分析和比对,以实现自动识别和处理。
目标探测与识别技术专业就业方向目标探测与识别技术是一门涉及多个学科的交叉领域,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,目标探测与识别技术在军事、安全、医疗、交通等领域发挥着重要的作用。
对于专业人才而言,掌握这一领域的技术和知识,将具备更多的就业机会和发展空间。
目标探测与识别技术的就业方向主要包括军事、安全、医疗、交通等领域。
在军事方面,目标探测与识别技术广泛应用于军事侦查、目标跟踪、导航制导等领域。
军事技术的不断发展对专业人才的需求量大,对于掌握目标探测与识别技术的人才将有更多的就业机会。
在安全领域,目标探测与识别技术可应用于视频监控、人脸识别、图像分析等方面。
随着社会安全形势的不断变化,对安全监控的需求越来越高。
掌握目标探测与识别技术的专业人才将在安防行业中有着广阔的就业前景。
在医疗领域,目标探测与识别技术可应用于医学影像诊断、疾病辅助诊断等方面。
医学影像技术在现代医疗中起着重要的作用,而目标探测与识别技术的应用可以提高医学影像的分析和诊断能力。
对于掌握目标探测与识别技术的医学专业人才而言,将能在医疗行业中找到更多的就业机会。
在交通领域,目标探测与识别技术应用广泛,如交通监控、智能驾驶等方面。
随着智能交通系统的不断发展,对目标探测与识别技术的需求也越来越大。
掌握这一技术的专业人才将在交通行业中有着广阔的就业前景。
目标探测与识别技术专业人才的就业前景广阔,但同时也面临一些挑战。
首先,随着技术的不断进步,目标探测与识别技术的发展也在不断变化,专业人才需要不断学习和更新知识,以适应行业的需求。
其次,目标探测与识别技术需要与其他学科相结合,形成多学科交叉的综合能力。
因此,专业人才需要具备较强的学习和沟通能力,以便与其他领域的专业人士进行合作。
作为目标探测与识别技术专业人才,应注重培养自身的核心竞争力。
首先,要掌握目标探测与识别技术的基本理论和方法,熟悉各种常用的目标探测与识别算法。
其次,要具备较强的编程和计算机技术能力,能够熟练运用相关软件和工具进行目标探测与识别的实验和模拟。
目标探测与识别技术调研报告摘要:目标检测与识别在军事上对于战场监视和侦察具有重要作用,是现代高科技战争中赢得战争胜利的关键因素之一。
目标检测与识别就是对目标及环境的探测、识别、跟踪、定位,提供目标的信息,探测技术包括微光夜视技术、热成像技术、激光技术、兵器雷达技术等目前各国对目标检测与识别的研究都十分重视,探测与识别技术在现代国防,工业,医学和空间等领域有着广泛的应用前景。
关键词:探测、识别、跟踪、定位、微光夜视技术、热成像技术、激光技术、兵器雷达技术。
引言:目标检测与识别在军事上对于战场监视和侦察具有重要作用,是现代高科技战争中赢得战争胜利的关键因素之一。
目标检测与识别就是对目标及环境的探测、识别、跟踪、定位,提供目标的信息,探测技术包括微光夜视技术、热成像技术、激光技术、兵器雷达技术等。
微光夜视技术在可见光和近红外波段范围内,将微弱的光照图像转变为人眼可见的图像,扩展人眼在低照度下的视觉能力。
微光夜视仪器可分为直接观察和间接观察两种类型。
直接观察的微光夜视仪,由物镜、像增强器、目镜和电源、机械部件等组成,人眼通过目镜观察像增强器荧光屏上的景物图像,已广泛用于夜间侦察、瞄准、驾驶等。
间接观察的微光电视,由物镜、微光摄像器件组成微光电视摄像机,通过无线或有线传输,在接收显示装置上获得景物的图像,可用于夜间侦察和火控系统等。
1934年,荷兰的霍尔斯特等人制成第一只近贴式红外变像管,树立起人类冲破夜暗的第一块里程碑。
随着夜视技术的不断进展,品种不断增多,目前主要有:主动式红外夜视仪、微光夜视仪和热成像仪三种。
其中微光夜视仪与主动红外夜视仪相比,有着体积小、重量轻,而且由于工作方式是被动的,使用起来安全可靠,不易暴露的优点;和热成像仪相比虽然在性能上稍逊一筹,但其极高的性价比使其逐渐成为各国军队的主战夜视装备。
主动式红外夜视仪是夜视器材的鼻祖,它的出现使人类第一次看到黑暗中的目标。
像增强器研制成功,使得夜视器材的发展产生了一个新飞跃。
空间目标探测与识别中的数据处理技术研究随着信息技术的日益发展,航天技术也在不断提高。
世界各国纷纷开始探索太空,开展空间探测与利用,包括定位导航、通信、卫星遥感、空间科学、天文观测等多个方面。
在空间探测过程中,数据处理技术起着重要的作用。
尤其是在空间目标探测与识别方面,数据处理技术对于实现任务、提高精度具有至关重要的作用。
本文就空间目标探测与识别中的数据处理技术研究展开讨论。
一、空间目标探测与识别空间目标探测与识别是现代空间技术的重要组成部分,它是指在太空中对各种空间目标进行探测与识别的过程。
其中,探测是指检测空间目标的存在与状态,包括目标的位置、速度、姿态等信息;识别则是指确定空间目标的种类、用途、质量等信息。
空间目标一般包括卫星、空间站、空间舱、太空垃圾等多种类型。
在探测与识别过程中,数据处理技术是必不可少的工具。
利用数据处理技术可以对目标的位置、形态、动态等信息进行分析和计算,判断其种类和用途,实现对目标的探测与识别。
二、空间目标探测与识别中的数据处理技术1. 光电数据处理技术光电数据处理技术是空间目标探测与识别中常用的技术之一。
光电数据处理技术是利用卫星对地面进行拍照或遥感数据的方式对空间目标进行探测与识别。
在数据处理过程中,首先需要进行图像增强,以提高数据的可视性,同时还需要进行图像分割和特征提取,以便针对每个目标分别进行分析和识别。
2. 雷达数据处理技术雷达数据处理技术是针对微波信号进行处理的一种技术。
雷达可以探测到隐蔽目标,解决光学探测不能解决的问题,如雾、云、夜晚等情况下的探测。
在数据处理过程中,首先需要进行信号处理,包括信号滤波、调制和解调等。
其次,需要对目标的距离、方位和速度进行解算和处理,最后对目标进行分类和识别。
3. 数据挖掘技术数据挖掘技术是一种通过分析大量数据,发现其中包含的未知模式和标志,用于预测和推测未来情况的技术。
在空间目标探测与识别中,通过对大量记录的空间目标数据进行处理和分析,可以发现目标之间的关系和规律,预测其运动状态和行为。
空间目标探测与识别方法研究一、概述空间目标探测与识别作为航天领域的重要研究方向,旨在实现对地球轨道上各类空间目标的精确探测和有效识别。
随着航天技术的不断发展,空间目标数量日益增多,类型也日趋复杂,这给空间目标探测与识别带来了前所未有的挑战。
深入研究空间目标探测与识别方法,对于提升我国航天事业的国际竞争力、维护国家空间安全具有重要意义。
空间目标探测主要依赖于各类传感器和探测设备,如雷达、光电望远镜、红外传感器等。
这些设备能够捕获空间目标的信号或特征信息,为后续的目标识别提供数据支持。
由于空间环境的复杂性和目标特性的多样性,探测过程中往往伴随着大量的噪声和干扰,这要求我们必须采用先进的信号处理技术来提取有用的目标信息。
空间目标识别则是基于探测到的目标信息,利用模式识别、机器学习等方法对目标进行分类和识别。
识别的准确性直接影响到后续的空间态势感知、目标跟踪以及空间任务规划等工作的质量。
如何提高识别算法的准确性和鲁棒性,是当前空间目标识别领域的研究重点。
本文将对空间目标探测与识别方法进行深入研究,包括探测设备的选择与优化、信号处理技术的研究与应用、以及识别算法的设计与实现等方面。
通过对这些关键技术的探讨,旨在为提升我国空间目标探测与识别的能力提供理论支持和技术保障。
1. 空间目标探测与识别的背景与意义随着科技的飞速发展和人类对宇宙探索的深入,空间目标探测与识别技术逐渐成为当今科研领域的热点。
空间目标包括各类卫星、太空碎片、深空探测器以及潜在的太空威胁等,它们的存在与活动对人类的航天活动、地球安全以及宇宙资源的开发利用具有重要影响。
在空间目标探测与识别领域,通过高精度、高可靠性的技术手段对空间目标进行实时、准确的监测与识别,对于保障航天器的安全运行、预防太空碰撞、维护国家安全和促进航天事业的发展具有重要意义。
对于深空探测和宇宙资源的开发利用,空间目标探测与识别技术也提供了有力的技术支撑。
随着太空竞争的加剧,空间目标探测与识别技术也成为各国军事竞争的重要领域。
第一章绪论1.目标探测与识别:对固定或移动目标的非接触测量,测量的信号中包含距离、位置、方位角或高度信息等,这种测量的装置可以使固定,也可以是运动的,而测量到的信号经过特殊的识别方法能正确地给出相关的信息。
2.高新技术弹药:在弹药上采用了末端敏感技术、末端制导技术、弹道修正技术等,此类弹药都具有一定的目标探测功能。
3.“三打”:打武装直升机、打巡航导弹、打隐形机。
4.“三防”:防侦查、防电子干扰、防精确打击。
5.智能导弹工作原理:智能雷弹由声传感器探测1000m左右直升机螺旋桨产生的噪声,一旦分析出这种信号,雷弹锁定其频率,当信号或噪声增加到一定水平时,第二个探测系统开始工作,它能探测到直升机的接近距离或敏感到直升机主螺旋桨下降气流产生的大气压力变化,一旦达到预定的距离或压力变化时,雷弹可被弹射到一定的高度爆炸,毁伤直升机。
6.水下反鱼雷三种三种方式:声纳、磁探测技术、两者的复合技术。
7.灵巧化的精确制导的两项关键的核心技术:1)高分辨率、高灵敏度的毫米波或红外探测敏感技术;2)智能化信息技术处理与识别技术。
第二章目标特性1.坦克的主要特性与特征:红外辐射特征、声传播特征、行驶过程中产生的地面震动特征。
2.大气窗口:在某些波长范围内,其辐射能较好地通过,几乎一切与大气有关的光学设备都只能去适应这些窗口。
3.喷气式飞机的4种红外辐射源:作为发动机燃烧室的热金属空腔、排出的热燃气、飞机壳体表面的自身辐射、飞机表面反射的环境辐射。
4.蒙皮辐射在8~14μm波段内占有极重要的地位的3个原因:1)蒙皮辐射的峰值波长约为10μm,正好处在8~14μm波段范围内;2)此波段的宽度较宽;3)飞机蒙皮的面积非常大,它的辐射面积比喷口面积大许多倍。
第三章声探测技术1.声压:声音为纵波,其传播引起空气的疏密变化,从而引起气压的变化,该压力与大气压的差值即为声压。
2.声强:垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率,也就是单位面积上输送的平均功率。
地下目标的探测与识别技术研究地下目标的探测与识别技术研究随着科技的不断发展,地下目标的探测与识别技术也得到了极大的提升。
地下目标包括各类地下设施、管道、水源以及未爆炸的炸弹等,对于国家安全以及城市建设具有重要的意义。
本文将从地下目标的探测与识别技术的发展现状、主要方法以及存在的问题等方面进行论述。
地下目标的探测与识别技术主要有电磁方法、地球物理方法、化学方法以及声学方法等多种手段。
电磁方法是常见的一种技术,通过测量地下目标与地下土壤的电磁参数来判断地下目标的存在与否。
地球物理方法则利用地球物理场的异常变化来定位地下目标,例如利用重力场的异常来发现地下设施。
化学方法主要是通过检测地表土壤中的化学成分或气体浓度来判断地下目标的存在。
声学方法则是利用声波在地下的传播特点进行检测。
传统的地下目标探测与识别方法存在一些问题。
首先,传统的方法需要大量的人力和物力进行勘探工作,效率低下。
其次,传统的方法无法对地下目标进行精准的识别,可能误判或漏判。
此外,一些地下目标在掩埋深度较深或地质条件复杂的情况下,传统的探测方法效果受到限制。
近年来,随着技术的发展,一些新的方法被引入到地下目标的探测与识别中。
例如无人机技术,可以利用无人机搭载的各种传感器对地面进行高效率的勘探工作。
此外,激光雷达技术的使用也成为了一种常见的地下目标探测技术,通过对地面进行激光扫描,可以建立起高分辨率的地形模型,进而识别地下目标。
人工智能、机器学习技术也被应用于地下目标的探测与识别中,通过对大量数据进行分析和学习,可以实现对地下目标的自动识别。
然而,目前地下目标探测与识别技术仍然存在一些问题。
首先,由于地下目标的种类繁多,地质环境的复杂性以及目标与地下土壤之间的相互作用等因素的影响,地下目标的识别仍然存在一定的误差率。
其次,一些新技术的应用还面临着成本高、设备体积庞大等问题,使得这些技术无法广泛应用。
此外,一些地下目标在探测过程中可能受到人为因素的影响,例如周围环境的噪声干扰等。
对固定或移动目标进行非接触测量,而测量到的信号经过特殊识别方法正确得到相关信息的过程。
⏹目标截获(Target Acquisition):是将位置不确定的目标图像定位,并按所期望的水平辨
别它的整个过程。
目标获取包括搜寻过程和辨别过程。
⏹搜寻(Search):是利用器件显示或肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获目标
的过程。
⏹位置确定(Localize):通过搜寻过程确定出目标的位置。
⏹辨别(Discrimination):是指目标在被观察者所觉察的细节量的基础上确定看得清的程度。
辨别的等级可以分为探测、识别、确认。
⏹探测(Detection):可分为纯探测(Pure Detection)和辨别探测(Discrimination Detection)
两种。
前者是在局部均匀的背景下察觉一个物体。
而后者需要认出某些外形或形状,以便将目标从背景的杂乱物体里区别出来。
⏹识别(Recognition):是能辨别出目标属于哪一类别(如坦克、车辆、人)。
⏹确认(Identification):是能认出目标,并能足够清晰地确定其类型。
目标识别的信息特征1、波谱特征2、形影(图像)特征
目标种类主要目标特征常用探测方式
陆地车辆
履带式
红外辐射、声传播、行驶时地
面振动
红外、地震波、声探测轮式上同上同
人员地面振动地震波探测
空中
导弹类红外辐射红外、激光或毫米波探测等飞机红外辐射同上
声压就是大气压受到扰动后产生的变化,即为大气压强的余压,它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
声强是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率,即单位面积上的平均功率。
采用对数强度叫做声强级 由“声纳”是英文缩拼读音的谐音,其原意是“声音导航和测距”,是利用声波进行水下探测、识别、定位和通信的电子设备
⏹ 由纵波和横波叠加而成的,沿介质表面传播,并随传播深度的增加而呈指数衰减。
⏹ 运动轨迹为逆进椭圆,弹性介质的质点运动在地表处位移的水平分量与垂直分量的幅
值比约为2/3 。
⏹ 瑞雷波的传播速度略小于同一介质中横波的传播速度。
⏹ 一般来讲,瑞雷波频率较低,其主要频率成分集中在0~140Hz 范围内。
在均匀介质条件
下,瑞雷波的频率与其传播速度无关;而在非均匀介质条件下,瑞雷波速度随频率变化而变化。
结论:
瑞雷波具有能量较强,在自由表面传播且传播距离较远等特征,更适合远距离目标震源的探测与识别。
1、过零分析
对确定时间段内的时域信号将其幅值与设定阈值比较,计算信号正向越过或负向越过阈值的次数。
信号的过零数与信号的采样率有一定关系,在一定采样率下,若信号是频率为f 的正弦信号,则其过零数为N=kf
信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。
磁动势与磁通的比值称为磁阻,即R = F /Φ(类似于欧姆定律),其中F 是磁动势,Φ是磁通。
0
I
10lg I β=
利用金属或半导体中流过的电流和在外磁场同时作用下所产生的电场效应来测量磁场。
常用的电磁效应有霍尔效应和磁阻效应。
霍尔效应就是通电的导体或半导体,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。
磁阻效应是若给通以电流的金属或半导体材料的薄片加以与电流垂直或平行的外磁场,则其电阻值就增加。
称此种现象为磁致电阻变化效应,简称为磁阻效应。
我们把具有磁阻效应的元件简称为MR元件。
半导体磁阻元件分为两类:一类是材料本身的磁阻效应,称为物理磁阻效应;另一类是半导体的形状结构不同,在同样磁场作用下,其电阻增加率不同,这种与半导体形状结构有关的磁阻效应,称为几何磁阻效应
物理磁阻效应讨论半导体霍尔效应时,没有考虑载流子速度统计分布,近似认为它们按同一平均速度运动,形成与外电场方向一致的电流。
而实际上,还存在比平均速度慢和快的载流子。
比平均速度快则洛仑兹力大于霍尔电场力,载流子向洛仑兹力方向偏转;比平均速度慢,则向霍尔电场力方向偏转。
几何磁阻效应在磁场作用下,对于l>w长方形元件的电阻变化很小,磁阻效应可以忽略,故称为霍尔元件。
若改变元件尺寸,使l/w减小,磁阻效应增加,对于l<<w的扁条状元件,由于电流控制极短路作用大,电流受磁场作用偏转大,所以这种元件的霍尔效应可以忽略,而磁阻效应显著,故称为磁阻元件。
磁通门发: 利用某些高导磁率的软磁性材料(如坡莫合金)作磁芯,以其在交变磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理来测量弱磁场的一种方法。
利用变压器的电磁感应效应,通过铁芯将环境磁场调制为交流激励电流的偶次谐波感应电动势,实现对环境磁场的测量。
毫米波是介于微波与光波之间,通常是30~300GHz频率范围,相应波长为1cm~1mm的电磁波谱。
波长短在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄的多。
降低部件、系统体积和重量;提高分辨率,有利于探测相距更近的小目标或更为清晰的观察目标的细节;(优点)天线尺寸小,截获能量小,不适合大范围内探测搜索;(缺点)
频带极宽容许大量系统在此频带内工作而不相互干扰;(优点)
要求接收机带宽增大,接收机系统灵敏度降低;(缺点)
从传输特性看在大气窗口内与光、红外比大气衰减较小;(优点)
在雨、雪、雾等恶劣气候下通信距离降低;(缺点)
大气窗口是指在某些波段穿透大气的能力较强。
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射
方向图通常都有两个或多个瓣,其中辐射强度最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣或旁瓣。
参见下图, 在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低3dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角)。
波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。
增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。
它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。
可以这样来理解增益的物理含义----为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号。
如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要100W的输入功率,而用增益为G = 13 dB = 20的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需100 / 20 = 5W .
换言之,某天线的增益,就其最大辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数。
天线向周围空间辐射电磁波。
电磁波由电场和磁场构成。
人们规定:电场的方向就是天线极化方向。
一般使用的天线为单极化的。
当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,接收到的信号都会变小,也就是说,发生极化损失。
当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波时,天线就完全接收不到来波的能量,这种情况下极化损失为最大,称极化完全隔离。
毫米波辐射计的工作原理
毫米波辐射计是一部被动式的接收机,本身不发射信号。
它接收到的能量是被天线收集起来的辐射,这些辐射来自场景自身的辐射及其其他辐射源辐射能量的反射。