第一章绪论 第一章绪论 1,1雷达的任务 12雷达的基本组成 13雷达的工作频率 14雷达的应用和发展 15电子战与军用雷达的发展 BACK
第一章 绪 论 第一章 绪 论 1.1 雷达的任务 1.2 雷达的基本组成 1.3 雷达的工作频率 1.4 雷达的应用和发展 1.5 电子战与军用雷达的发展
第一章绪论 11雷达的任务 111雷达回波中的可用信息 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。原理上,雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等
第一章 绪 论 1.1 雷 达 的 任 务 1.1.1 雷达回波中的可用信息 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。原理上，雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等
第一章绪论 目标在空间、陆地或海面上的位置,可以用多种坐标系来表 示。最常见的是直角坐标系,即空间任一点目标P的位置可用x、 y、z三个坐标值来决定。在雷达应用中,测定目标坐标常采用 极(球)坐标系统,如图1.1所示。图中,空间任一目标P所在位置 可用下列三个坐标确定 (1)目标的斜距R:雷达到目标的直线距离OP (2)方位角∝:目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始 方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角
第一章 绪 论 目标在空间、陆地或海面上的位置, 可以用多种坐标系来表 示。最常见的是直角坐标系, 即空间任一点目标P的位置可用x、 y、z三个坐标值来决定。在雷达应用中, 测定目标坐标常采用 极(球)坐标系统, 如图1.1所示。图中, 空间任一目标P所在位置 可用下列三个坐标确定: (1) 目标的斜距R： 雷达到目标的直线距离OP; (2) 方位角α：目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始 方向(正北、 正南或其它参考方向)在水平面上的夹角
第一章绪论 目标 R H B 正北 雷达口 图1.1用极(球)坐标系统表示目标位置
第一章 绪 论 图1.1 用极(球)坐标系统表示目标位置 P 目标 R H D B a O 正北 雷达
第一章绪论 (3)仰角β:斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的 夹角,有时也称为倾角或高低角。 如需要知道目标的高度和水平距离,那么利用圆柱坐标系统 就比较方便。在这种系统中,目标的位置由以下三个坐标来确 定:水平距离D,方位角a,高度H。 这两种坐标系统之间的关系如下 D=R cOSB, H=RsinB, a=a 上述这些关系仅在目标的距离不太远时是正确的。当距离 较远时,由于地面的弯曲,必须作适当的修改
第一章 绪 论 (3) 仰角β：斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的 夹角, 有时也称为倾角或高低角。 如需要知道目标的高度和水平距离, 那么利用圆柱坐标系统 就比较方便。在这种系统中, 目标的位置由以下三个坐标来确 定: 水平距离D，方位角α，高度H。 这两种坐标系统之间的关系如下: D=R cosβ， H=Rsinβ，α=α 上述这些关系仅在目标的距离不太远时是正确的。当距离 较远时, 由于地面的弯曲, 必须作适当的修改
第一章绪论 收发转换开 天线发射的电磁波 发射机 目标 接收的电磁波 R 噪声 接收机 信号↓处理机 显示器 图1-2雷达的原理及其基本组成
第一章 绪 论 图1-2 雷达的原理及其基本组成 发射机 目 标 接收机 显示器 发射的电磁波 接收的电磁波 信 号 处理机 天 线 收发转换开关 噪 声 R
第一章绪论 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3×103ms)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
第一章 绪 论 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
第一章绪论 1.目标斜距的测量 雷达工作时,发射机经天线向空间发射一串重复周期一定 的高频脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在,那么雷 达就可以接收到由目标反射回来的回波。由于回波信号往返 于雷达与目标之间,它将滞后于发射脉冲一个时间t如图1.3所 示。我们知道电磁波的能量是以光速传播的,设目标的距离为 R,则传播的距离等于光速乘上时间间隔,即 2R=ct 或 R 2
第一章 绪 论 1. 目标斜距的测量 雷达工作时, 发射机经天线向空间发射一串重复周期一定 的高频脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在, 那么雷 达就可以接收到由目标反射回来的回波。由于回波信号往返 于雷达与目标之间, 它将滞后于发射脉冲一个时间t r , 如图1.3所 示。 我们知道电磁波的能量是以光速传播的, 设目标的距离为 R, 则传播的距离等于光速乘上时间间隔, 即 2R=ctr 或 2 r ct R =
第一章绪论 式中,R为目标到雷达站的单程距离,单位为m;t为电磁波往返于 目标与雷达之间的时间间隔,单位为s;c为光速,c=3×10m/s 由于电磁波传播的速度很快,雷达技术常用的时间单位为μs, 回波脉冲滞后于发射脉冲为一个微秒时,所对应的目标斜距离R 为 R 150m=0.15km 能测量目标距离是雷达的一个突出优点,测距的精度和分 辨力与发射信号带宽(或处理后的脉冲宽度)有关。脉冲越窄, 性能越好
第一章 绪 论 式中, R为目标到雷达站的单程距离, 单位为m; t r为电磁波往返于 目标与雷达之间的时间间隔, 单位为s; c为光速，c=3×108m/s。 由于电磁波传播的速度很快, 雷达技术常用的时间单位为μs, 回波脉冲滞后于发射脉冲为一个微秒时, 所对应的目标斜距离R 为 t m k m c R r 150 0.15 2 = = = 能测量目标距离是雷达的一个突出优点, 测距的精度和分 辨力与发射信号带宽(或处理后的脉冲宽度)有关。脉冲越窄, 性能越好
第一章绪论 发射脉冲 回波 噪声 MA 图1.3雷达测距
第一章 绪 论 图1.3 雷达测距 发射脉冲 回 波 噪 声 t r t r t t