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密封第1页共9页第一届陕西省新一代天气雷达上岗证考试理论试题姓名：单位：考号：考试时间120分钟，总分100分一、单选题（共30题，每题1.0分，共计30分）1.雷达建站时应绘制距测站1千米高度和海拔3千米、6千米高度的等射束高度图，以及。
A.等高度射束图B. 等射束高度图C.遮挡角分布图2.陕西省新一代天气雷达的型号是。
A.C波段双偏振B.C波段单偏振C.S波段单偏振3.雷达观测用时钟应当对时一次。
A.1天B.1周C.1月4.雷达选址规定，在雷达主要探测方向上(天气系统的主要来向)的遮挡物对天线的遮挡仰角不应大于A. 0.5︒B.1.0︒C.1.5︒5.雷达机房内环境温、湿度一般保持。
A.18︒以下和不超过60%B.22︒以下和不超过80%C.25︒以下和不超过90%6.机房地线要符合要求，接地电阻一般应小于欧姆，地线布线安全有效。
A.1B.2C.47.降水观测模式VCP21主要采用，对降水结构作详细分析时主要采用该模式。
A.9个仰角11层PPI观测模式B. 14个仰角16层PPI观测模式C. 5个仰角观测模式8.当系统设备出现故障时，雷达站工作人员必须及时处理并向本单位主管领导报告；故障在小时内未能排除，应当向上级业务保障和业务主管部门报告。
A.3 B.6 C.129.整编后的典型个例资料按规定归档到省级气象档案部门，雷达站同时要进行备份保存,并于下一年度月份前上报中国气象局业务主管部门。
A.1B.2C.310.新一代天气雷达设备出现故障时，雷达站工作人员必须及时处理并报告。
故障在天内未能排除，由省局业务主管部门上报省局领导和中国气象局业务保障和业务主管部门。
A.1B.2C.311.雷达站承担本站设备的维护工作。
A.日、周季B.日、周、月C.日、周、月、年12.新一代天气雷达的最小距离库是。
A 150mB 200mC 250mD 1000m13.业务观测主要以为主。
A.立体扫描模式B.圆锥扫描模式C.垂直扫描模式14.雷达非汛期工作时段为。
雷达原理考试题及答案高中一、选择题（每题2分，共20分）1. 雷达的基本工作原理是什么？A. 通过声波反射B. 通过无线电波反射C. 通过光波反射D. 通过红外线反射答案：B2. 雷达发射的无线电波属于以下哪种类型？A. 长波B. 短波C. 微波D. 无线电波答案：C3. 雷达天线的主要功能是什么？A. 接收信号B. 发射信号C. 放大信号D. 转换信号答案：B4. 雷达的分辨率与什么有关？A. 发射功率B. 波长C. 天线尺寸D. 以上都是答案：C5. 雷达的探测距离主要取决于什么？A. 目标的大小B. 发射功率C. 接收器的灵敏度D. 以上都是答案：D6. 雷达的多普勒效应可以用来测量什么？A. 目标的距离B. 目标的速度C. 目标的高度D. 目标的方向答案：B7. 雷达的频率调制是什么？A. 改变发射频率B. 改变接收频率C. 改变信号的幅度D. 改变信号的相位答案：A8. 雷达的脉冲重复频率（PRF）是什么？A. 发射脉冲的频率B. 接收脉冲的频率C. 发射和接收脉冲的间隔时间D. 发射和接收脉冲的总和答案：A9. 雷达的杂波抑制技术主要用于减少什么？A. 信号干扰B. 电子干扰C. 环境干扰D. 人为干扰答案：C10. 雷达的隐身技术主要通过什么实现？A. 减少反射面积B. 增加发射功率C. 使用特殊材料D. 以上都是答案：A二、填空题（每空1分，共10分）11. 雷达的基本原理是利用_________原理来探测目标。
答案：回波12. 雷达的天线通常采用_________形状，以提高方向性。
答案：抛物面13. 雷达的波束宽度是指_________的宽度。
答案：天线辐射波束14. 雷达的脉冲宽度越短，其分辨率越_________。
答案：高15. 雷达的多普勒频移可以用来测量目标的_________。
答案：相对速度三、简答题（每题5分，共20分）16. 简述雷达的基本组成部件。
答案：雷达的基本组成部件包括发射机、天线、接收机、显示器和信号处理系统。
雷达知识考试题及答案一、单选题（每题2分，共10题）1. 雷达的基本原理是什么？A. 声波反射B. 无线电波反射C. 光波反射D. 热能反射答案：B2. 雷达系统主要由哪几部分组成？A. 发射机、接收机、显示器B. 发射机、天线、显示器C. 发射机、天线、接收机D. 发射机、天线、接收机、显示器答案：D3. 雷达波的频率范围是多少？A. 30MHz-300MHzB. 300MHz-3GHzC. 3GHz-30GHzD. 30GHz-300GHz答案：C4. 雷达的探测距离与什么因素有关？A. 功率B. 频率C. 波长D. 所有以上因素答案：D5. 相控阵雷达的主要优点是什么？A. 重量轻B. 体积小C. 扫描速度快D. 价格低廉答案：C6. 雷达的分辨率主要取决于什么？A. 信号强度B. 信号带宽C. 信号频率D. 信号波长答案：B7. 雷达的抗干扰能力主要与什么有关？A. 发射功率B. 信号频率C. 信号带宽D. 信号调制方式答案：D8. 雷达波在大气中的传播损耗主要受哪些因素影响？A. 温度B. 湿度C. 大气压力D. 所有以上因素答案：D9. 雷达测速的原理是什么？A. 多普勒效应B. 相位差C. 时间差D. 频率差答案：A10. 雷达的探测范围与天线的什么特性有关？A. 增益B. 波束宽度C. 极化方式D. 所有以上因素答案：B二、多选题（每题3分，共5题）1. 雷达的主要应用领域包括哪些？A. 军事B. 航空C. 航海D. 气象答案：ABCD2. 雷达信号处理中常用的技术有哪些？A. 滤波B. 压缩C. 匹配滤波D. 频谱分析答案：ABCD3. 雷达系统的干扰源可能包括哪些？A. 自然干扰B. 人为干扰C. 电子干扰D. 机械干扰答案：ABC4. 雷达波的极化方式有哪些？A. 线性极化B. 圆极化C. 椭圆极化D. 随机极化答案：ABC5. 雷达信号的调制方式包括哪些？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 脉冲调制答案：ABCD三、判断题（每题1分，共5题）1. 雷达波不能穿透云层。
一、技术介绍1.激光雷达概念：激光探测与测量，Light Detection And Ranging，英文缩写为LiDAR，LiDAR的光源一般采用激光，原理与雷达原理相同，故都将LiDAR翻译为激光雷达，也可称为激光扫描仪。
工作原理：脉冲式和相位式，它有激光发射器、接收器、时间计数器、微电脑构成，成像为点云，并以数据为基础重建目标三维模型。
（相位式问题：相位测量仅能测出不足一周的相位差，相位差的分辨率限制测距的精度，为了保证精度而又兼顾测程，采用几个调制光波长配合测距。
）激光扫面技术分类：1D激光测距、2D激光测距、3D激光测距、多传感器的集成激光雷达和普通雷达的区别：普通雷达：射频电磁波被送到大气中，大气中的目标散射发射电磁波的一部分到普通雷达的接收器中。
激光雷达也发射和接收电磁波，但其频率相对较高，激光雷达工作在紫外光、可见光、近外红三个光谱波段激光雷达存在的问题两点同步难匹配、数据处理自动化程度低测量复杂度高、仪器昂贵、操作人员需要较高技巧、生产成本高、费时对天气、可见度等自然条件要求高很难获取较全面的信息2.三维激光扫描技术概念：三维激光扫描系统：由三维激光扫描仪、计算机、电源供应系统、支架以及系统配套软件构成、而三维激光扫描仪又由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD相机以及软件组成。
三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，用三维激光扫描仪获取目标物表面各点的空间坐标，然后由获得的测量数据构造出目标物的三维模型的一种全自动测量技术。
是继GPS后的又一项测绘新技术，已成为空间数据获取的重要技术手段。
原理：三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算目标点P与扫描仪距离S。
激光测距技术是三维激光扫描仪的主要技术之一，激光测距的原理主要有基于脉冲测距法、干涉测距法、激光三角法三种类型。
船舶雷达试题答案一、选择题1. 船舶雷达的主要功能是什么？A. 导航定位B. 通信联络C. 船舶监控D. 数据处理正确答案：A2. 雷达系统的工作原理基于哪种物理现象？A. 电磁感应B. 光电效应C. 电磁波传播D. 量子纠缠正确答案：C3. 雷达上的海浪警告功能主要用于什么？A. 预测天气B. 避免船只相撞C. 监测海流D. 预警海盗活动正确答案：A4. 雷达天线的旋转速度对探测效果有何影响？A. 旋转速度越快，探测范围越广B. 旋转速度越慢，探测精度越高C. 旋转速度不影响探测效果D. 旋转速度越快，探测精度越低正确答案：A5. 雷达屏幕上的回波强度与实际物体的大小有何关系？A. 回波强度与物体大小成正比B. 回波强度与物体大小成反比C. 回波强度与物体速度成正比D. 回波强度与物体距离成正比正确答案：A二、判断题1. 船舶雷达可以用于测量风速和风向。
（正确）2. 雷达系统无法在恶劣天气条件下工作。
（错误）3. 雷达屏幕上的盲区是指雷达无法探测到的区域。
（正确）4. 雷达反射率越高，表示物体的表面越光滑。
（错误）5. 船舶雷达通常不用于搜寻和救援行动。
（错误）三、简答题1. 请简述船舶雷达的基本组成。
答：船舶雷达主要由天线、发射机、接收机、显示器和电源等部分组成。
天线负责发射和接收电磁波；发射机产生高频电磁波；接收机接收反射回来的电磁波；显示器用于显示雷达回波信息；电源为雷达系统提供电力。
2. 船舶雷达如何进行目标跟踪？答：船舶雷达通过测量回波的时间差和角度变化来确定目标的位置和运动状态。
雷达系统会连续发射电磁波，并接收从目标反射回来的信号。
通过计算发射和接收信号之间的时间差，可以得到目标的距离；通过分析连续多个回波的角度变化，可以确定目标的航向和速度，从而实现目标跟踪。
3. 雷达上的“海杂波”是什么？答：海杂波是指雷达接收到的来自海面、波浪、雨滴等非目标物体的反射信号。
这些信号会干扰雷达对真实目标的探测，影响雷达的探测精度和可靠性。
瑞典MALA雷达培训考试题答案（满分150分）1、采样频率、采样点、时窗长度三者之间的关系是T=S/f 。
（5分）2、250MHz天线和800MHz天线800MHz天线的分辨率高；叠加次数通常应设置为8 次。
（5分）3、250MHz天线和800MHz天线各自的采样频率应该设置为3000～3500MHz和10000～12000MHz。
（10分）4、在雷达中，最常用的时间单位是微秒（us）和纳秒（ns）；与秒（s）的关系分别是1s=106 us和1s= 109 ns 。
（10分）5、电磁波在混凝土中的传播速度约为0.10～0.11m/ns；在水中的传播速度为0.033m/ns；在混凝土中，大概20 ns代表1米的探深；电磁波在土壤中的传播速度比在混凝土中的速度低（高还是低）。
（10分）6、如果需要探测一根埋在土壤（波速约0.08m/ns）中、管顶埋深约3m，管径为1m，内部为充满污水的水泥管，若想看到管底，那么应该选择250MHz的天线，窗口至少应该设置为约150ns。
（10分）7、Reflex后处理软件处理雷达数据时最常用的滤波有如下6种：试着将其按常用顺序排列①-- ②-- ③-- ④-- ⑤-- ⑥。
（10分）①Static—Correction—move starttime：（静校正/移动开始时间）去除开始时间②1D-Filter—subtract-DC-shift：去直流漂移③Gain—energy decay：能量衰减④2D-Filter—background removal：背景去除⑤1D-Filter—bandpassbutterworth：巴特沃斯带通滤波⑥2D-Filter—runing average：滑动平均8、在1D-Filter—bandpassbutterworth中，250MHz天线滤波参数的经验值lower cutoff为100MHz，upper cutoff为300MHz；800MHz天线滤波参数的经验值lower cutoff为350MHz，upper cutoff为1000MHz；（10分）9、仪器硬件连接实际操作，采集软件GroundVision2实际操作。
CHAPTER 1、空管监视技术一、监视的概念监视：为空中交通管理系统提供航空器和机场场面车辆的活动信息，是进行空中交通管理的基础。
空中交通管制等运行单位利用监视信息判断、跟踪航空器和机场场面车辆位置，获取航空器和机场场面车辆识别信息,掌握航空器飞行轨迹和意图，调整航空器间隔及监视机场场面运行态势，提高空中交通安全的保障能力。
二、监视技术分类1、独立非协作式监视无需依靠机载电子系统，计算飞机二维位置监视者：独立，被监视者（目标）：被动e.g.PSR2、独立协作式监视提供计算的飞机三维位置和识别、机载参数等其他信息监视者：独立，被监视者（目标）：被动e.g.SSR（A/C、S），MLAT3、非独立协作式监视提供机载设备（GPS/INS）获得的位置信息和识别、机载参数等其他信息监视者：非独立，被监视者（目标）：主动（自动）e.g.ADS（A/C、B）CHAPTER 2一次雷达（PSR）一、工作原理及基本组成1、工作原理由雷达发射机产生的电磁能, 经收发开关后传输给天线, 再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。
电磁能在大气中以光速(约3×108m/s)传播, 如果目标恰好位于定向天线的波束内, 则它将要截取一部分电磁能。
目标将被截取的电磁能向各方向散射, 其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。
雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后, 就经传输线和收发开关馈给接收机。
接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息, 并将结果送至终端显示。
2、基本组成二、优缺点 1、一次雷达优点：非协作式：所有可以反射电磁波的物体都有可能被探测到 独立：一次雷达不依赖于任何机载设备2、 一次雷达缺点：所有可以反射电磁波的物体都有可能被探测到，因此，不感兴趣的物体也可能被探测到，如地面反射电磁波所形成的回波 不能获取高度信息三、任务（R 、θ、v ）当雷达探测到目标后, 就要从目标回波中提取有关信息: 可对目标的距离和空间角度定位, 目标位置的变化率可由其距离和角度随时间变化的规律中得到，并由此建立对目标跟踪; 雷达的测量如果能在一维或多维上有足够的分辨力, 则可得到目标尺寸和形状的信息; 采用不同的极化，可测量目标形状的对称性。
天气雷达、卫星气象及天气学基本知识综合考试卷单位：姓名：一 .选择题（20分）1、关于多普勒效应速度，下面说法正确的项包括：（）①我们规定远离雷达而去的方向， Vr > 0；朝向雷达的方向， Vr < 0。
② Vr不是实际的风向风速，而是所测点实际风向风速在该点径向上的投影。
③多普勒雷达准确测量的多普勒速度实际上是有一定范围的。
④若真实的平均多普勒速度大于Vrmax或小于-Vrmax ，则多普勒雷达将给出错误的速度信息，这称为速度模糊。
A、①②③④B、①②③C、②③④2、雷达准确测量多普勒速度范围±Vr max（最大不模糊速度范围）公式中λ和PRF的意义是：（）A、λ为雷达接收电磁波的波长，PRF为脉冲重复频率，即每秒钟雷达接收脉冲的次数。
B、λ为雷达发射电磁波的波长，PRF为脉冲重复频率，即每秒钟雷达发射脉冲的次数。
C、λ为估计系数，PRF为脉冲重复频率。
3、雷达波长λ=10cm，PRF=1080/秒，相应的±Vr max和雷达最大探测距离Rmax是（）。
A、±Vr max = ±27 m/秒， Rmax≈39kmB、±Vr max = ±27 m/秒， Rmax≈139kmC、±Vr max = ±27 m/秒， Rmax≈339km4、大范围降水速度回波的分析原则是：（）①速度图中零速度实际上有两种意义：一是零速度所在处的风速为零，二是零速度所在处的径向与该处的风向互相垂直。
所有速度图像中的零速度必定是上述两种情况之一。
②由零速度点确定风向：由邻近零速度点的负速度区垂直零点所在处的径向吹向正速度区③在某等距离圆上，由最大多普勒速度绝对值确定风速；由最大负多普勒速度所在的方位确定风向。
④在某一仰角的PPI上，不同距离所在的高度不同。
A、①②③④B、①②③C、①②④D、②③④5、关于雷达反射率Z定义正确的是：（）A、 Z为单位体积内所有降水质点周长的六次方之和。
雷达气象学考试复习1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。
答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ ）；回波顶高高（>10km ）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。
PPI 上，1、有“V ”字形缺口，衰减。
2、钩状回波。
3、TBSS or 辉斑回波。
画图解释。
RHI 上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER ，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。
2、强回波高度高。
3、旁瓣回波。
画图解释。
4、辉斑回波。
5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km 甚至更远的砧状回波。
速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。
有可能会出现速度模糊。
2.画出均匀西北风的VAD 图像从VAD 图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。
由此可绘出VAD 图像。
3.解释多普勒频移：多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化设有一个运动目标相对于雷达的距离为r ，雷达波长为λ。
发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r ，用相位来度量为2π•2r/λ。
若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。
目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率）44r d d r v d t d t ϕππλλ==另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ϕωπ==则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。
天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。
反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。
图中能流密度最大方向上的波瓣称为主瓣，侧面的称为旁瓣，相反方向的称为尾瓣。
雷达考试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 雷达的工作原理是通过发射和接收什么波来检测物体的？A. 声波B. 光波C. 电磁波D. 热波答案：C2. 雷达的探测距离主要取决于以下哪个因素？A. 雷达的发射功率B. 雷达接收器的灵敏度C. 目标物体的大小D. 所有以上因素答案：D3. 下列哪项不是雷达的主要组成部分？A. 发射机B. 天线C. 显示器D. 导航系统答案：D4. 雷达波束的宽度通常用来描述什么？A. 雷达的分辨率B. 雷达的探测范围C. 雷达的发射功率D. 雷达的接收频率答案：A5. 多普勒效应在雷达技术中主要用于检测目标的什么？A. 速度B. 方向C. 距离D. 大小答案：A6. 雷达的分辨率是指雷达能够区分两个相邻目标的最小距离，通常与什么有关？A. 雷达的波长B. 雷达的发射功率C. 雷达的天线尺寸D. 目标物体的材料答案：C7. 雷达的频率越高，其分辨率越？A. 低B. 高C. 不变D. 无法确定答案：B8. 雷达的波长越长，其穿透能力越？A. 强B. 弱C. 不变D. 无法确定答案：A9. 雷达在军事领域主要用于什么？A. 导航B. 通信C. 侦察D. 所有以上答案：D10. 下列哪项不是雷达的干扰源？A. 电子干扰B. 地形反射C. 太阳辐射D. 目标物体的反射答案：D二、多选题（每题3分，共15分）1. 雷达在民用领域主要用于以下哪些方面？A. 气象监测B. 交通管理C. 航空导航D. 军事侦察答案：ABC2. 雷达的类型可以根据以下哪些标准进行分类？A. 工作频率B. 探测距离C. 用途D. 工作方式答案：ACD3. 下列哪些因素会影响雷达的探测效果？A. 天气条件B. 目标物体的形状C. 目标物体的材料D. 雷达的发射功率答案：ABCD4. 雷达信号处理中常用的技术包括哪些？A. 滤波B. 压缩C. 调制D. 解调答案：ABD5. 雷达的天线设计通常需要考虑哪些因素？A. 波束宽度B. 波束形状C. 增益D. 极化方式答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 雷达的分辨率与天线尺寸成正比。
L波段雷达高空测报岗位证书考试试题单位：姓名：一、填空题1、高空气象探测站四周应开阔，特别是盛行风下风方向120度内的障碍物对天线形成的遮挡角不得高于5度。
2、放地点应选在放球场内便于自动跟踪、不易丢球的位置；施放时探空仪高度与本站气压表应在同一水平面上，高差不超过4 米。
3、当接收信号不好，自动质量控制结果可能明显有问题时，操作员可以在自动质量控制后或在自动质量控制前，启动人工质量控制模块，删除野值点。
4、高湿活化湿度片时，基测箱显示的阻值应大于300KΩ。
5、24PC型硅阻状态压力传感器是一种硅阻电桥器件。
6、探测资料，特别是基础资料要定期转录到非易失性存储器，如光盘上。
在未转录到非易失性存储器上之前，要双备份。
7、施放瞬间值作为地面层要素值。
在气温低于-10℃时，用探空仪测得的湿度值为湿度瞬间值。
8、GFE(L)1雷达采用了假单脉冲二次雷达工作体制。
9、GFE(L)1型二次测风雷达-GTSI型数字探空系统是我国新一代高空雷达探测系统。
10、L波段"处理软件"中台站参数的雷达高度是指雷达天线光电轴中心点距测站水银气压表水银槽的高度。
11、L波段测风雷达的最低工作仰角为6度；仰角、方位角的精度为0.08度。
12、L波段1型雷达主控箱内共有电路插板8块；雷达共有发射机2个。
13、主瓣抓球叫真定向，旁瓣抓球叫假定向。
14、GTS1探空仪增加负载波信号是为了提高系统抗干扰能力。
15、GTS1探空仪智能转换器采用软件双积分A/D转换方案主要为了提高精度、降低成本。
16、雷达配备了一台示波器，既可以观察信号的实时波形，又可以作为测角和测距的显示器使用。
17、"频率"控制按钮是用于接收机频率的手动/自动转换控制。
18"大发射机"按钮的作用是用于开启大发射机，以实现远距离测距。
19、"基测"按钮的作用是在探空仪做基测时，关断天线波瓣的扫描，以确保探空码正常进行。
1． 推导高斯磁场定理0B ∇=.2． 推导电流连续性定理：0=+•∇→dtd J ρ 3． 如何麦克斯韦方程推导出波动方程。
6、谈谈你对本课程学习的体会、建议。
8、看图识别分辨率高低。
9．列举常用的雷达信号模型。
10．从电磁波传播及散射角度上，说明sar/insar 或者其他微波雷达能够全天候工作而光学机不能工作的原因。
11.论述电磁波绕射能力与电磁波的频率关系，并解释原因。
12．写出TE 波与TM 波从媒质1入射到媒质2时的反射与透射系数计算公式，并说明何种波存在Bruest 角。
13．噪声雷达具有LPI/LPD 和抗干扰性能强？14、有两个同样的带宽完全一样的SAR 系统，SAR1距离向的入射角大于SAR2的距离向入射角，请问哪个SAR 系统获得的距离向地距分辨率更高，为什么？15、解释为什么聚束SAR 比条带SAR 获得更高的分辨率？16．请写出圆极化基于线极化基德矩阵关系。
17．一个红色物体，以接近光速的速度离你远去，此时你看到的这个物体的颜色会发生变化吗？18、解释一调频斜率为正的线性调频脉冲信号（chirp 信号），经过一层损耗媒质后，波形会怎么变化？19.用两种以上的观点解释合成孔径雷达获得方位角高分辨率的原理。
20．推导如图所示的二面角的极化散射矩阵，并画出90oϕ=时~ 21、某一雷达以零度入射角观测海面（例如雷达高度计），说明雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系，并进一步解释下图中海面状态的区别。
（粗糙度与散射的关系）22．请说明雷达观测地面目标时，采用波束有限体制和脉冲有限体制的区别。
23、利用雷达VV极化和HH极化在冬天对一片杨树林观测，请问哪种方式的雷达回波功率能量较大？（假设雷达发射V极化和H极化功率相同）24.为什么亚马逊热带雨林作为性在雷达（ku波段）的辐射定标场。
25．请写出雷达方程，并对之有所解释。
26、说明双站散射等效单站散射的原理，并说明等效的单站散射后，信号有效带宽有何变化？27．谈谈你对电磁波与目标相互作用工程的理解。
雷达气象学考试复习1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。
答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ ）；回波顶高高（>10km ）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。
PPI 上，1、有“V ”字形缺口，衰减。
2、钩状回波。
3、TBSS or 辉斑回波。
画图解释。
RHI 上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER ，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。
2、强回波高度高。
3、旁瓣回波。
画图解释。
4、辉斑回波。
5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km 甚至更远的砧状回波。
速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。
有可能会出现速度模糊。
2.画出均匀西北风的VAD 图像从VAD 图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。
由此可绘出VAD 图像。
π/43π/4 7π/4方位角速度3.解释多普勒频移：多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化设有一个运动目标相对于雷达的距离为r ，雷达波长为λ。
发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r ，用相位来度量为2π•2r/λ。
若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。
目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率）44r d d r v d t d t ϕππλλ==另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ϕωπ==则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。
天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。
反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。
图中能流密度最大方向上的波瓣称为主瓣，侧面的称为旁瓣，相反方向的称为尾瓣。
选择题
雷达标绘中，以下哪个参数表示目标距离雷达的远近？
A. 方位
B. 距离
C. 航向
D. 速度
雷达屏幕上显示的目标回波突然消失，最可能的原因是？
A. 雷达故障
B. 目标消失
C. 目标进入雷达盲区
D. 雷达波束被遮挡
在雷达标绘中，目标的运动轨迹通常如何表示？
A. 直线
B. 曲线
C. 圆圈
D. 虚线
雷达标绘时，若目标速度增大，则其在屏幕上显示的回波会？
A. 变大
B. 变小
C. 向外扩展
D. 向内收缩
以下哪个不是雷达标绘的基本步骤？
A. 识别目标
B. 测定目标距离
C. 绘制海图
D. 预测目标航向
在雷达标绘中，目标方位的变化通常受什么因素影响？
A. 地球自转
B. 雷达波束宽度
C. 目标运动
D. 天气条件
简答题
简述雷达标绘在航海中的主要作用。
描述雷达屏幕上目标回波大小与哪些因素有关。
雷达标绘时，如何区分雷达回波是真实目标还是干扰信号？
简述雷达标绘过程中可能遇到的困难及其应对方法。
讨论雷达标绘中如何准确预测目标的未来位置。
雷达标绘与其他导航方法相比，有哪些优缺点？
填空题
雷达标绘中，目标距离通常用________表示。
在雷达屏幕上，目标方位是通过________线来确定的。
雷达标绘时，目标速度的计算通常涉及________和________两个参数。
雷达标绘中，________是指目标在雷达屏幕上相对于雷达站的位置。
雷达标绘的目标是为了提供关于目标________和________的准确信息。
《雷达原理》第一章题集课程名称：雷达原理考试形式：课后练习满分：100 分---注意事项：1. 本题集共四部分，总分 100 分。
2. 请将答案写在答题纸上。
3. 所有题目必须回答，选择题请将正确答案的字母填在答题纸上，其余题目请将答案写清楚。
---第一部分选择题（共 20 题，每题 2 分，共 40 分）1. 雷达的基本工作原理是（）A. 信号的反射B. 电磁波的传播C. 信号的放大D. 数据的处理2. 在雷达系统中，天线的主要作用是（）A. 发射和接收电磁波B. 处理信号C. 记录数据D. 过滤噪声3. 雷达信号的脉冲宽度越短，分辨率（）A. 越高B. 越低C. 不变D. 与天线有关4. 在连续波雷达中，目标的距离是通过（）来测量的。
A. 信号的幅度B. 信号的相位C. 信号的频率D. 信号的时延5. 雷达的“多普勒效应”主要用于（）A. 测量目标的速度B. 测量目标的距离C. 提高信号的强度D. 过滤杂波6. 在脉冲雷达中，回波信号的延迟时间与目标的（）有关。
A. 速度B. 方向C. 距离D. 大小7. 雷达中“信号噪声比”通常用来衡量（）A. 信号的强度B. 噪声的强度C. 信号质量D. 接收机的灵敏度8. 目标的回波信号强度与其（）成正比。
A. 距离的平方B. 反射面积C. 速度D. 温度9. 雷达中的“波束宽度”主要影响（）A. 雷达的探测范围B. 雷达的分辨率C. 信号的强度D. 天线的大小10. 相控阵雷达的主要优点是（）A. 结构简单B. 能够快速改变波束方向C. 成本低D. 体积小11. 在雷达系统中，目标检测的基本步骤是（）A. 发射信号、接收回波、处理信号B. 仅发射信号C. 仅接收回波D. 处理信号后发射12. 雷达成像的基本原理是（）A. 利用信号的频率B. 利用信号的幅度C. 利用信号的相位信息D. 利用信号的时延13. 反射体的形状对雷达信号的影响主要体现在（）A. 回波的强度B. 回波的时间C. 回波的频率D. 回波的相位14. 在雷达测距中，使用的公式为（）A. 距离 = 光速×时间B. 距离 = 时间 / 光速C. 距离 = 光速 / 时间D. 距离 = 时间 + 光速15. 适合高空探测的雷达类型是（）A. 地面雷达B. 空中雷达C. 卫星雷达D. 水面雷达16. 雷达中“脉冲重复频率”的增加将导致（）A. 探测距离增加B. 探测范围增加C. 分辨率降低D. 分辨率提高17. 在合成孔径雷达中，成像的关键是（）A. 信号的频率B. 运动的路径C. 发射的功率D. 目标的大小18. 关于“目标指向性”，下列说法正确的是（）A. 只与目标的速度有关B. 仅与雷达的工作频率有关C. 与目标的形状、材料及入射角有关D. 不影响信号的返回19. 雷达系统中的“干扰”主要来源于（）A. 自身发射B. 环境噪声C. 目标物体D. 以上均可20. 在目标检测中，雷达的“波长”对（）有影响。
第一章理解麦克斯韦方程组包含电流连续性定理的物理意义和推导过程；电磁场边界条件推导过程；波动方程的推导；坡印廷定理及物理意义；能够分析电磁波在不同媒质（损耗、色散、平面分层）的传播特性；理解电磁波的极化；理解电磁波散射的特点（理解电磁波与目标相互作用过程），掌握雷达截面(RCS)和雷达散射系数，理解雷达方程；掌握简单目标的极化散射矩阵的推导方法；理解单站散射和多站散射的基本概念以及在一定条件下双站散射可等效于单站散射的基本原理；了解电磁波散射问题分析计算的常用方法的基本分类和基本步骤。
了解雷达的主要分类，掌握合成孔径雷达获得方位向高分辨率的原理及推导；理解SAR图像的斑点噪声的本质；合成孔径雷达与逆合成孔径雷达的相同点和不同点；理解跟踪雷达（单脉冲测角）、超视距雷达、海洋观测雷达（雷达散射计和雷达高度计）的工作原理，能够解释雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系。
第二章了解雷达系统的基本组成。
了解天线的基本理论（基本分析方法）和分类。
掌握半波振子和全波振子天线电流分布，会分析无限大导电平面上的电流源的镜像电流的电流方向；理解矩量法（Method of Moments）分析求解线天线电流分布的基本过程；掌握口径场方法分析天线的辐射特性；了解天线的基本分类及其特点；了解反射面天线的工作原理；能够推导天线的远场条件；能够推导天线阵的方向图，掌握阵列天线不出现栅瓣的条件；掌握天线阵加权的基本方法；掌握相控阵天线的工作原理。
第三章了解常用的雷达信号模型及特点；了解相干雷达的本质；掌握复信号的四种表达方式；理解I/Q 调制和解调的作用。
掌握Chirp 信号的匹配滤波和Stretch 处理方法以及相位编码信号的压缩方法；掌握调频步进脉冲信号的优势和自相关函数；能够判断不同入射角地距分辨率的大小。
了解交轨干涉和顺轨干涉的用途、基本原理以及基本信号处理步骤。
理解并掌握Doppler 频率（移）的推导过程；理解广义合成孔径基本原理；理解阵列雷达空时自适应处理（STAP ）的基本概念；了解时频分析方法在雷达信号处理中的应用；掌握通过对信号加窗来降低脉冲压缩旁瓣的常用方法。
第四章了解极化雷达的作用，能够推导极化散射矩阵在不同极化基之间的转换，掌握不同极化方式与目标作用的差别；掌握极化分解的物理意义；能够正确理解SAR 图像并判断同一地区SAR 图像的频率高低、获取时SAR 的飞行方向和电磁波照射方向，不同极化SAR 图像的区别；了解噪声雷达（包括混沌雷达）的特点和优势，了解产生噪声雷达信号的常用方法；掌握聚束SAR 、Circular SAR 获得高方位向分辨率的原理；了解雷达超分辨成像的基本原理。
1．推导高斯磁场定理0B ∇=.答：沈熙宁《电磁场与电磁波》P74-P75页，用高斯公式化为散度即可。
2．推导电流连续性定理：=+∙∇→dtd J ρ答：沈熙宁《电磁场与电磁波》P42-P43页，直接用。
6、谈谈你对本课程学习的体会、建议。
答：随便上去胡诌。
8、看图识别分辨率高低。
答：第二幅图的分辨率明显比第一幅图要高，因为第二幅图有更多的细节。
9．列举常用的雷达信号模型。
答：四种雷达信号模型如下：)](cos[)()(t t t g t s c ϕω+=)(sin )()()(cos )()(sin )(cos )()(t t g t g t t g t g t t g t t g t s s c c s c c ϕϕωω==-=])(Re[)()()()(tj s c c et u t s t jg t g t u ω=+=])()([21)(*tj tj c c et u et u t s ωω-+=10．从电磁波传播及散射角度上，说明sar/insar或者其他微波雷达能够全天候工作而光学相机不能工作的原因。
答：光学相机所拍摄的图像，实际上是目标物体散射的来自其他自然或人造光源的可见光波长的电磁波，光学相机自身没有发射电磁波照射目标的能力。
在没有光源的黑夜，或者光源发射的电磁波被云、雨等遮挡的时候，目标物体上没有可见光投射，也就没有供光学相机拍摄的散射电磁波。
但是，微波雷达自身发射电磁波，并接收回波。
这种回波并不要求第三方电磁波辐射源的存在。
同时，云、雨等气象障碍对于微波的阻挡作用远远小于可见光。
因此，无论黑夜还是复杂气象条件下，微波雷达都能工作。
11.论述电磁波绕射能力与电磁波的频率关系，并解释原因。
答：从另一个角度考虑，对于某个特定的散射体来说，该物体的RCS越小，则电磁波绕射该物体的能力就越强。
用一个直径为r的金属球为例子，改变电磁波的频率进行分析。
当电磁波波长远远大于球体的周长时，球体的散射截面积很小。
因此，在低频波段，物体相对于电磁波，表现出的RCS较小，电磁波绕射能力较强。
12．写出TE波与TM波从媒质1入射到媒质2时的反射与透射系数计算公式，并说明何种波存在Bruest角。
答：直接看PPT即可。
TE波不会有全折射，只有TM波存在那个角（具体的东西见《电磁场与电磁波》）。
13．噪声雷达为什么具有LPI/LPD和抗干扰性能强的特点？答：噪声雷达信号带宽非常大，因此其功率在频率范围内均匀分布，类似白噪声，使其具有LPI/LPD特性。
同时，噪声雷达的发射基带信号为噪声，敌方难以在不知道相同发射信号的前提下进行有效检测，更谈不上针对性的干扰，因此还具有抗干扰性能强的特点。
14、有两个同样的带宽完全一样的SAR系统，SAR1距离向的入射角大于SAR2的距离向入射角，请问哪个SAR系统获得的距离向地距分辨率更高，为什么？答：为简单起见，设SAR的发射脉冲未经脉冲压缩。
用投影法推导，结果是入射角越大，距离向分辨率越高。
推导结果同样适用于脉冲压缩信号。
图用手画算了，稍后补上。
15、解释为什么聚束SAR比条带SAR获得更高的分辨率？答：SAR的方位向分辨率，和天线方位向波束对目标区域的照射时间有关。
照射时间越长，则合成孔径长度越大，距离向分辨率越高。
然而，条带SAR天线尺寸不能任意缩小来获得大方位向波束宽度，因此难以提高分辨率。
而聚束SAR 能够突破方位向波束宽度对照射时间的限制，增加照射时间，从而拓宽空间频谱，增强时域方位向信号的分辨率。
16．请写出圆极化基与线极化基的矩阵关系。
答：任何一个线极化基都可以用幅度相等的一个左旋圆极化基和一个右旋圆极化基来表示。
根据此，推导如下：一个与x 轴的夹角为θ的线极化波，其电场可以如下式表示：zj x eE ey E e E βθθ-→→→+=)sin cos (00用欧拉公式展开，有：zj y x j zj y x j eje e eE eje e eE E βθβθ-→→--→→→++-=)(2)(200第一项为右旋圆极化波，第二项为左旋圆极化波，且二者幅度相同。
记→→→=-Ry x e e j e 为右旋圆极化基，→→→=+Ly x e e j e 为左旋圆极化基。
令900,2==θE ，得到垂直极化基和两个圆极化基的关系式为：zj L zj R V ee j ee j e ββ-→-→→-=2121令0,2==θE ，得到水平极化基和两个圆极化基的关系式为：zj L zj R H ee ee e ββ-→-→→+=2121写成矩阵形式就是：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→→-→→L R z j HV e e j j e e e 1121β略去与坐标分解无关的相位因子即指数项，即得到最终结果：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→→→→L R HV e e j j e e 112117．一个红色物体，以接近光速的速度离你远去，此时你看到的这个物体的颜色会发生变化吗？答：根据多普勒原理，一个物体远离观察者运动，则在观察者看来，其发射或者反射电磁波的频率会降低，在可见光波段，表现为颜色向红色方向移动，因为，红色光的波长是可见光中最长的。
所以，这个物体的颜色将会表现为红色。
18、解释一调频斜率为正的线性调频脉冲信号（chirp 信号），经过一层损耗媒质后，波形会怎么变化？答：假定媒质无色散。
因为损耗媒质的特性是随着频率的增高，信号指数衰减越迅速，因此高频时信号比低频受到更多的衰减。
因此，在经过损耗媒质时，信号的幅度将随着时间的推移和频率的增加，越来越小。
19.用两种以上的观点解释合成孔径雷达获得方位角高分辨率的原理。
答：PPT 上有。
这里不用废话。
20．推导如图所示的二面角的极化散射矩阵，并画出90o ϕ=时~答：无甚难度。
21、某一雷达以零度入射角观测海面（例如雷达高度计），说明雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系，并进一步解释下图中海面状态的区别。
（粗糙度与散射的关系）答：在垂直入射情况下，布雷格散射机理起决定性作用。
当基本无风，海面接近镜面反射时，雷达接收到的后向散射功率最大。
当风速比较大，海面变得粗糙，此时越来越多的电磁波能量被散射到偏离雷达接收的方向上。
因此，垂直入射条件下，雷达后向散射功率随着风速和波高的增大而逐渐降低。
（《微波遥感》第二卷11章）22．请说明雷达观测地面目标时，采用波束有限体制和脉冲有限体制的区别。
答：（非常烦。
详情见乌拉比《微波遥感》第二卷第10章）两者的区别在于了从雷达方程解出散射系数0σ的方式，考虑雷达方程⎰=4222)4(RdAG P P t r σπλ对于高度计和散射计，需要求出散射系数0σ。
对于脉冲有限体制，发射功率t P 是常量，并认为在波束覆盖范围内0σ不变，则可以解出0σ为⎰=Atr dAGP P R224301)()4(λπσ，A 为天线覆盖面积。
对于波束有限体制，发射功率t P 是时间的函数，同样认为波束覆盖范围内0σ不变，可以解出⎰-=At r dAcR t p G P P R)2(1)()4(22430λπσ。
23、利用雷达VV 极化和HH 极化在冬天对一片杨树林观测，请问哪种方式的雷达回波功率能量较大？（假设雷达发射V 极化和H 极化功率相同）答：冬天的杨树林，树叶已经完全脱落，只剩下树干。
树干可以认为是竖直放置的导电体。
可以进行理想化，认为树干是没有宽度的、完全竖直的、粗细一致的圆柱形导电体。
这种导电体能且只能反射垂直极化波。
因此，雷达VV 极化的回波功率能量较大。
24.为什么亚马逊热带雨林作为星载雷达（ku 波段）的辐射定标场。
答：辐射定标是准确、定量描述星载SAR 系统性能的重要手段。
星载SAR 天线方向图特性在轨期间可能会存在较大失真，从而严重影响成像质量。
这种失真必须通过辐射定标进行校正。
辐射定标需要后向散射系数尽可能均匀的面目标，而亚马逊雨林是全球最稳定、最均匀、最平坦的分布目标，后向散射系数几乎不随入射角而变化，因此是理想的辐射定标场。
