雷达原理与系统教学精品PPT课件

RD天线是一种定向天线。所以天线的方向始终要对准目标 物。
这就需要显示器上的扫描线必须与天线旋转同步，即 扫描线方向=天线方向 、扫描线方位=回波方位 。要实现 这个目标——雷达的标定——找到二者的起始位置的参考 点——真北方向。
角度采用度或密位表示, 其关系为：360度=6000密位 1度=16.7 密位 国外常用角度单位为弧度，度及毫弧度关系为：
由于多种因素的影响，各个地区磁偏角 的大小常有不同。在一个地方用罗盘确 定方向时，必须根据当地的磁偏角予以 订正。
全国各城市的磁偏角
地名 磁偏角 地名 磁偏角 地名 磁偏角 地名 磁偏角 漠河 11°00‘ 齐齐哈尔9°54‘ 哈尔滨 9°39‘ 长春 8°53‘ 满洲里 8°40‘ 沈阳 7°44’ 旅大 6°35‘ 北京 5°50‘ 天津 5°30‘ 济南 5°01‘ 呼和浩特 4°36‘ 徐州 4°27‘ 上海 4°26‘ 太原 4°11‘ 包头 4°03’ 南京 4°00‘ 合肥 3°52‘ 郑州 3°50‘ 杭州 3°50‘ 许昌 3°40‘ 九江 3°03‘ 武汉 2°54‘ 南昌 2°48‘ 银川 2°35‘ 台北 2°32‘ 西安 2°29‘ 长沙 2°14‘ 赣州 2°01' 衡阳 1°56‘ 厦门 1°50‘ 兰州 1°44‘ 重庆 1°34‘ 贵阳 1°17‘ 遵义 1°26‘ 西宁 1°22’ 桂林 1°22‘ 成都 1°16‘ 广州 1°09‘ 柳州 1°08‘ 昆明 1°00‘
A=β+δ A=α+λ α=β+δ+λ
+δ –γ
α
β A
1
2
三种方位角之间的关系
真北是通过地面或图面上某点指向北地 极的方向，即经线（亦称子午线）所指 的北，磁北则是通过地面或地图上某点 指向北磁极的方向，由于磁极与地极并 不完全一致，所以磁北方向与真北方向 常有一定的夹角。这个夹角叫做磁偏角。
2、径向速度：物体（目标）在观察着视线方向的 速度。
南宁 0°50‘ 湛江 0°44’ 海口 0°29‘ 拉萨 0°21’ 珠穆朗玛 0°19‘西沙群岛0°10‘曾母暗沙 0°24‘(东） 南沙群岛 0°35’(东） 乌鲁木齐 2°44'(东) 东沙群岛 1°05‘
三、测速原理
当目标相对于RD运动后，出现△fD(回 波相对于发射ft 的频率偏移)，此时， 目标相对于RD的径向速度为：
三北之间的关系*
+δ –γ
α
β A
1
2
三种方位角之间的关系
过1点的真北方向与磁北方向之间的夹角称为磁偏角，用δ表示。 过1点的真北方向与坐标纵轴北方向之间的夹角称为子午线收敛 角，用γ表示。
δ和γ的符号规定相同：当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向 东侧时，δ和γ的符号为“＋”；当磁北方向或坐标纵轴北方向在 真北方向西侧时，δ和γ的符号为“－”。同一直线的三种方位角 之间的关系为：
一、测距原理
测距物理基础：目标反射; 等速直线传播. 用脉冲测距法：测的是水平距离R.
雷达天线
目标
R
2R = C ·△t R=C/2 ·△t
式中:
△t——电波在RD与目标间往返传播时间; C=3×108 m/s .
距离的单位：
国内常用:“Km（千米）或“m”
国外常采用: “mile（英里）” “ft英尺”、 “ nmile（海里）”
或“yd”（码）
换算关系：
1000yd=3000ft=0.914km≈0.568mile
1nmile=1.853km
二、测方位原理
目标方位角：
指真北与雷达和目标联 线在水平面上投影的夹角。 即斜距R在水平面上的投影 OB与正北（真北）之间的 夹角。
正北物理基础
直线传播（微波） 天线定向收、发
常规雷达工作流程
多普勒雷达工作流程
§ 1. 2 雷达目标位置的测量
电磁波的速度（v）=光速（c）. 目标物的位置：方位角、水平距离、高度 电磁波在传播过程中遇到目标产生二次散射，是雷达发现目标 的物理基础。 电磁波在均匀介质中的匀速直线传播，是雷达测定目标距离的 物理基础。 雷达定向发射和接收电磁波，是雷达测定目标角位置的物理 基础。 目标回波的多普勒效应，是雷达测定目标速度的物理基础。
1弧度=57度= 1000毫弧度 1毫弧度=0.057度
注意：关于真北的概念及三北方向*
我国通用的标准方向有真子午线方向、 磁子午线方向和坐标纵轴方向，简称 为真北方向、磁北方向和轴北方向， 即三北方向。
1．真子午线方向： 通过地球表面某点的真子午线的切线方向
，称为该点的真子午线方向，即真北方向。 它是通过天文测量或用陀螺经纬仪测定的。
VR
1
2
fD
式中
VR——目标与雷达的相对（径向）速度 0
（m/s）
λ ——RD工作波长（m） fd ——双程多普勒频率（Hz）
v
地平线 D
在海上, 速度单位俗称为“节 ”（1Kn）, 即1 n mile / h
两个概念：多普勒频移与径向速度
1、多普勒频移：当目标物与雷达之间存在相对运 动时，接收到回波信号的载波频率相对于原来 的发射的载波频率产生一个频率偏移，这个频 率偏移在物理学上称之为多普勒频移
雷达原理与系统教学课件下载-样章.ppt 四、雷达的作用原理
由雷达发射机产生的电磁波经收发开 关后传输给天线，由天线将此电磁波 定向辐射于大气中。电磁波在大气中 以近光速传播，如目标恰好位于定向 天线的波束内，则它将要截取一部分 电磁波。目标将被截取的电磁波向各 方向散射，其中部分散射的能量朝向 雷达接受方向。雷达天线搜集到这部 分散射的电磁波后，经传输线和收发 开关反馈给接收机。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．磁子午线方向：
通过地球表面某点的磁子午线的切线方向称为 该点的磁子午线方向，即磁北方向。它是用罗 盘仪测定的，磁针在地球磁场的作用下自由静 止时所指的方向即为磁子午线方向。
3．坐标纵轴方向：
在高斯平面直角坐标系中 ， 其每一投影带中央子午线的 投影为坐标纵轴方向，即轴 北方向。若采用假定坐标系 则坐标纵轴方向为标准方向 。 在同一投影带内，各点的坐 标纵轴线方向是彼此平行的 。