第五章 雷达定位与导航 ppt课件

《航海雷达与ARPA》
Ch5 定位于导航
三、雷达定位方法
1、单物标方位、距离定位； 2、两个或两个以上距离定位； 3、两个或两个以上方位定位； 4、三物标； 5、混合定位。
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❖ 测距：活标圈内沿与目标回波前沿相切，次 序为先正横，后首尾。
❖ 测方位：（点目标、突堤） 次序：先首尾后正横。 横摇时：测正横方向目标方位 纵摇时：测首尾方向目标方位。
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§5.3 雷达航标
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海图 序 航标 上符 电 号 种类 号表 源
示
图形
作用 距离
作用
原理
角状 反射 1器
(Refle
ction)
无 源
增强回 波及作 用距离
边长 3Nm →7N m
提高作 用距离 （或提 高回波 强度）
反射
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一般在进出港、狭水道航行、能见度低等 情况，方便、有效。
一、距离避险线法
❖ 选用避险方位标尺线（活标圈定出避险线距 离相对应 的一根平行方位标尺线）
❖ 使危险目标回波处在避险线外侧。
二、方位避险线法
❖ 先海图上确定危险方位，用方位尺置于该方 位上。
❖ 船位确实于方位避险线的安全一侧 三、注意事项（自学）
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2、物标辨认 根据海图等资料，研究海面及岸上各种物标特点， 应选择特征明显而不易混淆的物标（如孤岛、灯塔 等）。
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电扫描
利用相位控制天线阵列，通过接收信 号的相位差来确定方向角，精度较高 但技术复杂。
速度测量
多普勒频移法
利用多普勒效应原理，通过测量发射信号与接收信号的频率差来计算相对速度 ，适用于动态目标检测。
跟踪法
通过雷达系统对目标进行连续跟踪，根据目标位置的变化来计算速度，适用于 稳定跟踪场景。
04
导航雷达技术
特点
高灵敏度、低噪声、动态 范围大。
天线
功能
定向发射和接收电磁波。
类型
抛物面型、八木天线、缝隙天线等。
特点
方向性强、增益高、抗干扰能力强。
信号处理系统
功能
对接收到的信号进行加工处理 ，提取有用的信息。
组成
信号处理器、数据处理器等部 分。
技术
脉冲压缩技术、动目标检测技 术等。
特点
处理速度快、精度高、稳定性 好。
雷达定位与导航系统主要由雷达、数据处理设备和终端显示设备等组成。雷达是系统的核心，负责发 射和接收电磁波；数据处理设备负责对接收到的回波进行处理和计算，提取出目标的位置信息；终端 显示设备则将处理后的数据显示出来，供用户使用。
雷达定位与导航的原理
雷达定位与导航的基本原理是利用电磁波传播的特性。雷达发射的电磁波在传播过程中遇到目标后会被反射回来，反射回来 的电磁波会被雷达接收并处理。通过测量电磁波的传播时间、相位变化等信息，可以计算出目标相对于雷达的距离、方位和 高度等参数，从而确定目标的位置和运动轨迹。
总结词
利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器来测量物体运动过程中的加速度和角速度，并通过 积分运算来推算物体位置和姿态的方法。
详细描述
惯性导航是一种自主的导航方式，它不依赖于外部信息源，而是通过测量自身的运动状 态来推算位置和姿态。惯性导航系统通常由陀螺仪和加速度计等传感器组成，可以提供 高精度的角速度和加速度信息，并通过积分运算得到位置和姿态信息。这种导航方式常

3 方位测量
雷达利用天线的旋转或 相控阵技术来确定目标 的方位角。
雷达定位的应用领域
军事
雷达在军事领域中用于目标探测、目标跟踪 和导弹制导等方面。
航空
雷达在航空领域中用于飞行管制、地面导航 和防撞系统等。
气象
雷达可以检测大气中的降水、雷暴等天气现 象，用于气象预报和监测。
海洋
雷达可用于海洋中的船舶定位、海上目标探 测和导航等。
雷达导航的应用领域
航天
雷达导航在航天领域中用于卫星定位和航天 器导航。
航空
雷达导航在航空领域中用于飞行导航和空中 交通管制。
航海
雷达导航在航海领域中用于船舶定位和海上 导航。
陆地
雷达导航在陆地领域中用于车辆导航和位置 服务等。
雷达导航系统的组成
1 定位器件
包括雷达天线、传感器 和接系统通过卫星和地面设备共同工作，实现全球范围的导航和定位功 能。
卫星导航系统的发展历程
1
GPS系统
美国开发的全球定位系统，成为卫星
GLONASS系统
2
导航的先驱。
俄罗斯开发的全球卫星导航系统。
3
北斗系统
中国开发的全球卫星导航系统。
雷达信号处理器
用于对雷达信号进行处理和分 析的装置。
雷达信号处理技术概述
雷达信号处理技术包括目标检测、滤波、参数估计和图像重建等方面，旨在 提取目标信息并实现目标定位与跟踪。
雷达信号处理的主要方法
1
雷达脉冲压缩
通过信号处理方法，压缩脉冲雷达接收信号，提高距离和速度分辨率。
2
自适应波束形成
根据环境和目标情况，实时调整雷达天线的发射和接收模式，实现波束的优化。
雷达定位的分类

干涉仪测姿技术
总结词
利用多个天线接收信号的相位差来测量目标的位置和姿态变化。
详细描述
干涉仪测姿技术通过比较不同天线接收到的信号相位差，可以精确测量目标的位置和姿态变化。这种 技术具有高精度和动态响应快的优点，常用于精确制导武器和无人机的导航定位。
基于信号特征的识别技术
总结词
利用不同物体对雷达信号的反射特性来 识别目标类型和姿态。
导航
确定和引导飞行器、船舶、车辆等运 动体的方向和位置，以及提供位置、 航行、气象等信息服务的技术。
雷达定位与导航的应用领域
军事应用
雷达定位与导航技术在军事领域有广泛的应用，如导弹制导、战场侦察、目标 跟踪等。
民用应用
雷达定位与导航技术在民用领域也有广泛应用，如航空导航、航海导航、车辆 自主导航等。
详细描述
多模态融合的导航定位技术将结合多种传感器和导航 系统的数据，如GPS、北斗、惯导、轮速传感器等， 实现多源数据的融合和互补，提高导航定位的精度和 可靠性。这种技术将有助于解决复杂环境下的导航定 位难题，满足各种应用场景的需求。
基于人工智能的雷达数据处理技术
总结词
基于人工智能的雷达数据处理技术将利用机器学习和深 度学习算法，提高雷达数据处理的速度和准确性。
VS
详细描述
基于信号特征的识别技术通过分析雷达回 波的频率、幅度和散射特性等信息，可以 识别出目标类型、距离、速度和姿态等参 数。这种技术具有高分辨率和抗干扰能力 强的优点，常用于复杂环境下的目标识别 和跟踪。
05 雷达定位与导航的应用案 例
无人机航迹规划与控制
无人机航迹规划
根据任务需求，规划无人机的飞行路径，确 保无人机能够高效、安全地完成任务。