雷达基础知识
相控阵雷达的基础知识
相控阵雷达的基础知识相控阵雷达，即采用相控阵天线的雷达，是一种先进的雷达系统。
其基础结构和功能如下：1.相控阵雷达的天线阵列是由上千个天线单元组成的，这些天线单元可以收发雷达波。
任何一个天线都可以收发雷达波，而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。
2.在扫描时，选定其中一个区块（数个天线单元）或数个区块对单一目标或区域进行扫描，因此整个雷达可同时对许多目标或区域进行扫描或追踪，具有多个雷达的功能。
3.由于一个雷达可同时针对不同方向进行扫描，再加之扫描方式为电子控制而不必由机械转动，因此资料更新率大大提高，机械扫描雷达因受限于机械转动频率因而资料更新周期为秒或十秒级，电子扫描雷达则为毫秒或微秒级。
因而它更适于对付高机动目标。
4.相控阵雷达采用的是电子方法实现波束无惯性扫描，因此也叫电子扫描阵列（ESA），它的波束方向可控、扫描也灵活，并且增益也可以很高。
5.相控阵雷达的波束指向始终与等相位面垂直，而等相位面由阵元间的馈相关系确定。
因此在各个阵元都是等幅馈电情况下，线性阵的波束方向图函数为sinc函数。
可以通过阵因子来计算相控阵波束宽度。
6.相控阵雷达的波束宽度与扫描角θB的关系：当扫描的最大角度为θmax时，为了不出现删瓣，阵元间距d和波长λ需要满足关系，也就是说当阵元间距小于半波长时，即使扫描到90°都不会出现删瓣。
7.相控阵雷达具有功能多、机动性强的特点。
它不需要天线驱动系统、光束指向灵活，能实现无惯性的扫描，从而缩短目标信号检测时间，如信息的传播需要时间，高数据率。
相控阵雷达是一种先进的雷达系统，具有高精度、高更新率、多功能和机动性强的特点。
这些特点使得相控阵雷达在军事和民用领域都有着广泛的应用前景。
雷达系统基础知识解析
雷达系统基础知识解析雷达系统是一种以电磁波为载体，利用接收机接收反射回来的信号，获得目标的位置、速度、形状、运动状态等信息的远程探测手段。
在现代军事、民用、科研等领域中，雷达系统得到了广泛应用。
本文将从雷达的原理、分类、应用等方面进行分析，对雷达系统进行基础知识解析。
一、原理雷达系统的探测原理基于电磁波的回波信号。
雷达系统通过向目标发送一个连续波或者脉冲波，这些波被目标反射后返回到雷达接收机。
接收机接收到的信号被处理后，可以提供目标的位置、速度、方向、距离等信息。
雷达系统的原理主要包括两个方面：1. 电磁波的传输和反射雷达系统中常用的电磁波包括微波、毫米波、红外线等，其中微波是最为常用的。
雷达发射的微波成为发射波，这些波穿过空气，到达目标后会被目标吸收或反射。
被反射回来的波成为回波，这些回波被接收机接收并处理，从而得到目标的信息。
2. 接收和处理雷达系统中的接收机可以接收发射的信号，并进行处理。
接收机的处理可以包括信号的放大、滤波、检波等，从而得到有效的目标信息。
接收机通常还会通过多普勒现象对目标的速度进行测量。
二、分类按照不同的特征，雷达系统可以分为多种不同类型：1. 脉冲雷达脉冲雷达通常使用的是短脉冲信号来探测目标。
这种雷达系统能够测量目标的距离和位置，但对于目标的速度探测能力较弱。
2. 连续波雷达连续波雷达通常使用连续发射的信号来探测目标。
这种雷达系统能够测量目标的速度和方向，但对于目标的距离探测能力较弱。
3. 相控阵雷达相控阵雷达使用多个发射天线和接收天线，这些天线可以通过计算机进行编程，从而形成一个具有指向性的波束。
相控阵雷达能够非常精确地探测目标的位置和速度。
4. 毫米波雷达毫米波雷达使用的电磁波在波长上较短，因此具有很强的穿透能力和抗干扰能力。
毫米波雷达通常被用于捕捉小物体的距离信息。
三、应用雷达系统的应用主要包括以下几个方面：1. 军事领域在军事领域中，雷达系统可以作为一种重要的侦察装备，能够探测敌方的目标信息，从而进行有效的作战指挥。
雷达基础知识
雷达基础知识摘自王小谟,张光义等主编雷达与探测一书测量空间位置的方法(距离,角度,高度三坐标,速度等)1：方位角测量：波束扫描到目标时,回波从时间顺序上从无到有,从小到大,再从大到小最后消失.所以天线对回波信号进行调制.当测量的回波最大时,此时方位即为方位角数据.另一种测量方法是顺序比较法：用两个相互交叉的波束照射目标.只有当方向角对准目标时左右两侧回波强度才相等.所以只要对两个接收机的信号做出比较即可精密测向.这种方法称单脉冲测角法,往往用于要求高精度的场合2：距离的测量：电磁波以光速传递,则有R=1/2·(CT)：R=雷达和目标的直线距离,C=光速(3X10^8米/秒),T=时间单一脉冲制雷达为了防止距离模糊(雷达无法分清接受到回波是什么时段发射而导致距离失准),有时会采用互质频率发射以统计时间3：高度的测量：需要通过点头雷达或相扫等手段确定目标仰角θ,再依据目标与雷达的距离R,可测量出目标高度考虑地球曲率,雷达高度h后的目标高度计算公式为H=h+Rsinθ+R^2/2ρ.其中ρ为地球曲率半径与之相对,如果知道目标高度(如舰船,山峰等),求目标距离的公式为R=2.08(√h+√H)4：目标测速：通过多普勒原理得知,从目标反射回的波段,相比发射的波段多了一个多普勒频移f如果目标径向速度V,雷达波长为λ,则f=2V/λ.则目标速度V=Fλ/2 5：其他测量：通过对目标回波起伏特性的测量,可以判定目标的一些状态(如稳定或翻滚)；通过对目标回波极化矩阵的测量,在一定程度上可判断目标的构成与属性；通过提高雷达的分辨能力和多目标跟踪能力,可以作到雷达成像,以及对目标状态变化的跟踪等(如飞机发射导弹,卫星脱离火箭等)另有,甚高频雷达对地下目标(如工事坑道,地下管道等)有比较强的探测能力频率的划分：波长与频率的关系为：频率F=c/波长λ雷达接受距离的方程简单点说就是接收距离R的四次方与目标面积δ,波长λ的平方,峰值功率P,以及发射/接收天线的增益之积G成正比,而与信噪比(S/N)和带宽(△f),损耗因数L,玻耳兹曼常数K(1.38x10^-23 J/K),以及等效噪声温度T成反比R^4=[P·G·δ·λ^2]/[(4π)^3·L·K·T·△f·(S/N)]雷达观察区域受到观察空域(如两坐标监视雷达要求360环视),最大仰角(比如对于监视雷达一般取0到30度),最大探测高度Hmax,最大和最小观测距离Rmax/Rmin等的影响一般雷达对指定截面积目标可以观测到的距离和高度有一定包线,称雷达威力图例如下图电子对抗电子战的实质是斗争双方利用一切手段争夺对电磁频谱的有效使用权.主要包括三个方面：电子支援措施(ESM),主要功能是对敌辐射源进行截获,识别,分析和定位电子对抗措施(ECM),主要是破坏敌人电子设备或降低其效能,乃至物理摧毁等以及电子反对抗措施(ECCM),是保障自己电子设备在敌方实施电子对抗手段后仍能正常工作的各种战术和技术手段按照使用种类,可以分为平台式(如降低信号,干扰等),和投放式(投放诱饵,拖曳信号标等)按照有无辐射源,可分为无源干扰(降低信号,投放箔条)和有源干扰(各种有源诱饵,闪光照射,噪声/红外/欺骗干扰等)电子侦察以及反侦察电子战中雷达的电子侦察主要包括：雷达情报侦察,运用各种手段侦察敌雷达的特征参数,判断其性能,类型,用途,配置,以及所指挥武器的有关战术情报雷达对抗支援侦察：凭借上一步侦察到的对方雷达各种数据和有关战术情报,识别敌雷达的数量,部署,范围,性质以及威胁等级程度等,为作战指挥实施雷达预警,以及相关战役战术行动等提供依据雷达告警：作战中实时发现敌雷达并作出告警引导干扰：侦察是实现有效干扰的前提和依据辐射源定位：为武器精确摧毁敌人雷达提供依据雷达为了自己的生存,必须具备良好的反侦察能力.最重要的是想办法让敌人收不到雷达信号或者受到假信号.主要措施有：设计低截获概率雷达：依上叙述,雷达可以采取低峰值功率,宽频率带宽,高占空因数,低旁瓣发射天线,采取被动工作方式,采用自适应发射功率管理等技术,降低被发现的距离(如美国APG77.而有关侦察距离则可用有源相控手段控制各个单元分别将其波段和频率合成成较适合波段,以及侦察方向的集中性等手段来弥补)控制雷达开机时间：在完成任务的前提下,开机时间尽量短,次数尽量少,同时开机必须经过规定程序批准.值班雷达的开机时间和顺序应当无规律.控制雷达工作频率：对雷达的使用频率要按常用频率工作；同一模式的雷达应尽量按同一频率工作；严格控制使用频率,禁止擅自改变雷达频率,若必须采用跳频手段工作,必须经过批准并按照预定计划进行.隐蔽雷达和新雷达的使用必须经过批准适时更换敌人可能发现和熟悉的雷达阵地设置假目标并对外发射假信号等电子干扰针对雷达的对抗措施有三种：一是告警和回避,而是火力摧毁,三就是干扰雷达干扰是指利用干扰设备发射干扰电磁波,或录用能反射,散射,衰减以及吸收电磁波的材料反射或衰减雷达波,乃至通过主动手段欺骗和使武器系统失控等,从而扰乱敌人雷达工作,降低其效能,使其不能发现目标和告警,造成武器系统威力无法发挥等.这是电子对抗中最常用的一种手段雷达抗干扰电子反干扰是指确保己方有效运用电磁频谱而对电子干扰采取的各种举措,这些措施共同的特点是它们几乎总是与雷达等电子设备设计制造的技术有关.电子干扰和反干扰的斗争基本上就是争夺功率和带宽资源的斗争.任何雷达和通信都是可以被干扰的,同样任何干扰手段都是可以预防的.这最终还是主要取决于双方愿意投入电子战的资源.精心设计,性能优良的雷达基本上都具备强大的ECCM能力,而各种先进技术,如无源探测手段和低概率雷达等的研究,也取决于一个国家的工业能力和工业基础,以及投资的多少雷达抗摧毁现代战争中反辐射导弹(ARM,包括反辐射无人机)已经成为雷达不可回避的对手.海湾战争中联军在战争第一小时之内就投放200多枚ARM,配合其他电子战手段,彻底将伊拉克防空系统炸瘫ARM的特点有：采用多种方式制导：包括红外,光学,惯性制导等；采用宽频接收机,可攻击各种先进雷达(包括单脉冲雷达,脉冲压缩雷达,跳频雷达和连续波雷达等),且自身抗干扰能力较强,一些先进的ARM甚至采用了人工智能技术,可自动寻找,记忆,锁定和攻击辐射目标抗ARM的办法,除了主动打掉ARM极其载机以外,还有一些被动措施：1：ARM在攻击之前需要电子支援手段先截获,识别和定位目标雷达信号,因此可以采用战术手段让ARM难以接受信号.如经常更换阵地,控制开机和控制频率；将发射机和接收机分离并设置各种电子/光学/红外诱饵(甚至可以让诱饵轮番开机消耗其能量,并使其无法瞄准)；技术上提高和优化雷达的空间,频率,波形和极化的隐蔽性；以及多台雷达组网(摧毁个别雷达仍能保证地域监视)等雷达的低空性能与低空突防低空/超低空一般指地表以上300米以下的空域.这里是大多数雷达探测的盲区,一些先进雷达即使能探测,性能也要打折扣(例如典型二代战斗机下视能力基本为零,典型三代战斗机和预警机的下视能力也很不乐观往往探测距离要减一半左右.装备先进相控阵雷达的三代半和四代战斗机这方面则可以接近和达到雷达的探测距离)一些西方专家认为,目前飞机和巡航导弹突防高度为：水面上10到15米(甚至有的可以做到5米)；平原地区50到60米；丘陵山地等100到120米.而且降低高度比增加速度更有利于提高生存能力从军事上说,低空对雷达的干扰主要有：地球曲率的遮挡地形多径效应(雷达直射波,地面反射波和目标回波产生干涉效应,导致波束分裂和衰减.这种效应与地形平坦有关,山区等地的多径效应比平原和海面更严重)地表反射背景回波的强干扰(往往杂波的强度是回波的许多倍,尤其对于小反射面积的巡航导弹和隐身飞机而言.所以对低空雷达有个参数叫做杂波可见度SCV,用来表示多普勒雷达或动目标监视雷达从杂波中分辨目标的能力)雷达反低空突防,从技术上说可以采用各种反杂波技术.如降低旁瓣,采用超视距雷达(低空视野可达普通雷达数倍乃至数十倍,甚至几千千米.但是地波雷达精度低且易被干扰,天波雷达则受气象和环境限制比较大,虽不容易找到波段相位但是只要找到则非常小的功率即可干扰)；采用SAR(合成孔径雷达)搜索地表目标(比较适合卫星和飞机使用).而从战术上,通过雷达提升高度(如制高点或者直接使用雷达飞艇或预警机等)；不同种类的各种探测手段(雷达/红外/光学/甚至防空哨等)组网观察；依靠技术手段和计算而精选雷达阵地等,都可减弱地表杂波对雷达的影响反隐身飞机首先说明一下,根据相关材料,F22雷达反射面积小于F117,而不是之前某些人士宣称的0.3M^2(一发导弹的反射面积都有0.5M^2以上)隐身飞机通过涂料,材料和外型,使大多数雷达波被吸收或者反射到其他角度,其对雷达的威胁极大,甚至将完全成为防空作战的主要对手对于常规雷达来说,雷达截面积的减小明显削弱了雷达的探测能力,也就削弱了整个武器系统的战斗力.如果要维持旧有雷达体系不变的情况下象发现常规飞机一样发现隐身飞机,功率和口径都需要成几何级数的增大.二者的乘积需要增加10~1000倍.这可以对个别单基地雷达使用,但是在整体上是军费难以支撑的一些有前途的技术手段为：短波超视距雷达甚高频(100~300MHZ)与超高频(300~500MHZ)雷达,但需要克服抗干扰能力低和精度差的问题.可作为警戒和引导手段使用多基地雷达,或雷达组网对于某些必须使用单体雷达的单位,可以试图增大功率和口径使用带辐射管理功能的主动相控阵雷达目前反隐身技术仍在研究中。
雷达基础知识
雷达基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊雷达基础知识。
你说雷达像不像一双超级厉害的电子眼呀！它就静静地待在那儿，却能敏锐地捕捉到各种信息。
想象一下，在广阔的天空中或者茫茫大海上，雷达就像一个不知疲倦的小卫士，时刻警惕着周围的一切。
雷达的工作原理其实挺有趣的。
它会发出一种特殊的电波，就像我们扔出一个球一样，然后等着这个电波碰到东西反弹回来。
这反弹回来的电波就会告诉雷达好多信息呢，比如目标的位置、速度、方向等等。
这多神奇啊！咱们生活中可到处都有雷达的影子呢！飞机飞行靠它指引方向，轮船航行靠它避开危险，就连天气预报也得靠它来收集数据。
没有雷达，那可真是不敢想象啊！你看那飞机在天空中自由翱翔，可不得感谢雷达给它指的路呀！要是没有雷达，飞机不就像一只无头苍蝇一样乱撞啦？还有那些在海上航行的轮船，要是没有雷达及时发现暗礁啥的，那不是很容易就触礁了嘛！雷达的种类也不少呢。
有那种能探测很远很远的远程雷达，就像一个千里眼；还有能探测得特别精细的高精度雷达，就像一个放大镜。
每种雷达都有自己独特的用处，都在为我们的生活默默贡献着。
而且，雷达的发展也是日新月异啊！以前的雷达可能比较笨重，功能也没那么强大，可现在呢，越来越小巧，越来越智能啦！这就好比手机一样，以前的手机多大个呀，现在不都变得小小的，功能还特别多嘛。
我们真应该好好珍惜这些科技成果呀！想想看，如果没有雷达，我们的生活会变成什么样呢？是不是会变得很不方便，很不安全呢？所以呀，我们要感谢那些发明雷达的科学家们，是他们让我们的生活变得更加美好。
总之，雷达这东西可太重要啦！它就像我们生活中的隐形守护者，默默地守护着我们的安全，为我们的生活提供便利。
我们可得好好了解它，爱护它呀！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
雷达基础知识
雷达波段
• Ｌ波段（1000－2000 MHz）
– 警戒雷达最常用的波段 – 作用距离远 – 外部噪声较低 – 天线的尺寸并不太大 – 角分辨率较好
• Ｓ波段（2000-4000MHz）
– 中距离的警戒雷达和跟踪雷达均可使用这一波段 – 可用合理的天线尺寸得到较好的角分辨率 – 动目标显示的性能比Ｐ波段要差 – 电磁波的传播受气条件影响已变的明显起来
300km。
雷达的分类
• 炮瞄雷达
– 控制火炮对目标进行跟踪，以实现准确的射击。 – 必须连续而准确地测定目标的坐标，并迅速把数
据传递给火炮。 – 作用距离较近，只有几十公里，但测量的精度要
求高。
雷达的分类
• 制导雷达
– 控制自己发射的导弹飞行过程，要不断地测量导弹的飞行情 况，以实现控制。
• 截击雷达
– 用于歼击机上的雷达。 – 当歼击机根据地面的引导，接近攻击目标，进入有利空域
时，就利用装在机上的截击雷达，准确地测量目标的位置， 发起攻击。 – 作用距离短，但测量的精度高。
雷达的分类
• 轰炸瞄准雷达
– 装在轰炸机上，给飞行员提供轰炸瞄准的指示信号。
• 气象雷达
– 用来测量暴风雨的位置，跟踪它的移动路线。
雷达基础知识
内容提要
• 雷达是什么 • 雷达的特点和功能 • 雷达的基本工作原理 • 基本单元 • 雷达波段 • 雷达的分类 • 雷达检测
什么是雷达
• 雷达是利用目标对电磁波的反射、应答或 自身的辐射以发现目标的多种电子设备所 构成的一个整体。
– 一次雷达
• 利用目标电磁波的反射而发现目标的雷达 • 一次雷达是使用得最多的一种雷达
雷达基础知识
分分层层
积积累累
判判定定
输出
雷达检测
• 发现概率
– 有目标存在，检测器判定有目标，这种事件发生的概率，用Pd 表 示。
• 虚警概率
– 没有目标只有噪声存在，检测器也判定有目标，这种错误事件发生 的概率，用PN 表示。
N
∑tk
PN
=
k =1 N
∑ Tk
k =1
雷达检测
• 发现概率Pd与虚警概率PN和信噪比的关系
内容提要
• 雷达是什么 • 雷达的特点和功能 • 雷达的基本工作原理 • 基本单元 • 雷达波段 • 雷达的分类 • 雷达检测
什么是雷达
• 雷达是利用目标对电磁波的反射、应答或 自身的辐射以发现目标的多种电子设备所 构成的一个整体。
– 一次雷达
• 利用目标电磁波的反射而发现目标的雷达 • 一次雷达是使用得最多的一种雷达
• 常用警戒雷达的作用距离约为500km。 •对洲际导弹的预警雷达，作用距离要求达到
5000km。
– 能够测量目标的距离和方位，测量的精度要 求不高。
雷达的分类
• 指挥引导雷达
– 引导飞机去执行任务。 – 要求雷达能精确地测量目标的距离、方位和高
度，并能进行必要的引导计算。 – 作用距离比警戒雷达要短一些，一般在200-
– 二次雷达
• 通过对询问信号的应答而发现目标的雷达
– 被动雷达
• 利用目标自身的电磁辐射来发现目标的雷达
雷达的特点和功能
• 特点
– 作用距离远 – 受气象条件的影响不很大
• 功能
– 发现目标 – 测量目标的座标和运动参数 – 识别目标的类型 – 对目标进行跟踪
雷达的基本工作原理
雷达基础知识：脉冲重复频率（PRF）
雷达基础知识：脉冲重复频率（PRF）大家都知道，对于脉冲体制的雷达信号，它有一个重要的参数是脉冲重复频率(PRF)。
那么，雷达的重频一般会有哪些变化呢？重频固定对于常规雷达，PRF通常是不变的，也就是说脉冲重复间隔(PRI)是固定的。
示意图中框出来部分是PRI，在常规的简单雷达中它是固定的。
PRI不变的一个好处就是雷达简单，可以通过多个脉冲的积累来提高信噪比，以及对多个脉冲的处理获得目标的多普勒信息，用以测速。
但是，很明显的一个问题就是当目标较远回波没有落在当前PRI 中，那么就出现了距离模糊。
这时，重频参差就派上了用场。
重频参差重频参差雷达具有多种重复频率，假设周期参差数是m，则PRI 为m个固定的值，每经过m个脉冲，各PRI值循环变化一次，这个大的重复周期称为帧周期。
重频参差可以用来解距离模糊。
重频抖动重频抖动是指PRI的值在中心值附近随机变化，一般是呈现均匀分布。
常见的抖动调制方式有正弦调制、伪随机序列调制等。
抖动的范围一般在1%~10%。
重频滑变重频滑变的PRI值是按照一定的规律连续改变的，可以是递增的，也可以是递减的，变化范围比重频抖动要大。
滑变的间隔可以是固定是，也可以按照不同的样式进行有规律的变化，例如正弦滑变、锯齿波滑变等。
重频跳变在预设的几个PRI值之间周期性的循环跳变。
脉组间PRI变化在一个脉冲组内PRI保持不变，另一组脉冲的PRI与前一组不同，PRI值的变化可以是周期性的。
脉冲重复间隔是信号分选的一个基本参数，但是这个参数可能是固定的，可能是变化的，加上辐射源本身的不稳定和测量的误差，PRI 一般都会存在一定范围的误差。
脉冲重复频率“变化莫测”的一个明显的好处就是给敌方的分选带来困难，反侦察抗干扰能力得到增强。
雷达基础知识雷达工作原理
雷达基础知识雷达⼯作原理 雷达即⽤⽆线电的发现⽬标并测定它们的空间位置。
那么你对雷达了解多少呢?以下是由店铺整理关于雷达知识的内容，希望⼤家喜欢! 雷达的起源 雷达的出现，是由于⼀战期间当时英国和德国交战时，英国急需⼀种能探测空中⾦属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。
⼆战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)⽕控、敌我识别功能的雷达技术。
⼆战以后，雷达发展了单脉冲⾓度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的⾼分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的⾃动⽕控系统、地形回避和地形跟随、⽆源或有源的相位阵列、频率捷变、多⽬标探测与跟踪等新的雷达体制。
后来随着微电⼦等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。
雷达的探测⼿段已经由从前的只有雷达⼀种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测⼿段融合协作。
当代雷达的同时多功能的能⼒使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对⽬标进⾏扫描，并对⼲扰误差进⾏⾃动修正，⽽且⼤多数的控制功能是在系统内部完成的。
⾃动⽬标识别则可使武器系统最⼤限度地发挥作⽤，空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能⼒的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中⼼。
雷达的组成 各种雷达的具体⽤途和结构不尽相同，但基本形式是⼀致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及。
还有电源设备、数据录取设备、抗⼲扰设备等辅助设备。
雷达的⼯作原理 雷达所起的作⽤和眼睛和⽿朵相似，当然，它不再是⼤⾃然的杰作，同时，它的信息载体是⽆线电波。
事实上，不论是可见光或是⽆线电波，在本质上是同⼀种东西，都是电磁波，在真空中传播的速度都是光速C，差别在于它们各⾃的频率和波长不同。
其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某⼀⽅向，处在此⽅向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波，送⾄接收设备进⾏处理，提取有关该物体的某些信息(⽬标物体⾄雷达的距离，距离变化率或径向速度、⽅位、⾼度等)。
雷达带宽单位
雷达带宽单位雷达带宽单位是雷达技术中常见的指标之一，它用于描述雷达系统从发射到接收信号所使用的频率范围。
本文将详细介绍雷达带宽单位及其在雷达技术中的应用。
一、雷达基础知识雷达是一种探测物体的无线电设备，它能够利用电磁波与物体相互作用，返回反射信号并进行处理。
在雷达系统中，发射机向目标发射电磁波，接收机则接收回波信号，并进行处理分析。
为了提高雷达系统的性能，需要对发射与接收信号的频率进行控制。
雷达带宽就是控制频率的一个重要参数。
二、雷达带宽单位雷达带宽单位通常用赫兹（Hz）表示，它表示信号频率范围的宽度，也即是信号在频率轴上的展开宽度。
在雷达通信中，常用的带宽单位还包括毫赫兹（MHz，1 000 000 Hz）和千赫兹（kHz，1 000 Hz）。
而在一些高精度雷达中，其带宽单位可以达到几千兆赫（GHz）。
三、雷达带宽的作用雷达带宽的大小直接影响雷达系统的性能和测量精度。
较大的带宽可以提高雷达探测目标的分辨率和观测时间，从而提高雷达系统对目标的探测距离和精度。
同时，雷达带宽还能决定雷达系统的频率分辨率，即能够区分两个不同反射回波信号所需的最小频率差。
带宽越大，雷达系统的频率分辨率就越高。
另外，雷达带宽还能影响雷达系统的灵敏度和噪声等级，即在背景噪声较大时能否能够检测到较弱的目标信号。
四、雷达带宽的研究进展随着科技的迅猛发展，雷达带宽的大小也在不断发生变化。
当前雷达系统中，低频雷达带宽一般在100kHz左右，而高精度雷达系统的带宽可以达到数GHz的级别。
此外，国内外的研究学者也提出了一系列提高雷达带宽的新方法。
例如，通过在雷达信号中引入调频技术，可以实现更大范围的频带压缩，从而提高雷达带宽。
此外，调制技术、多频带合成技术以及多波束技术等都可以实现在保证系统性能的前提下提高雷达带宽。
总之，在雷达技术中，雷达带宽是一个重要的参数，它决定了雷达系统的性能和精度。
未来，随着科技的不断发展，我们可以期待更多创新技术的应用，不断提高雷达带宽的同时提高雷达技术的发展水平。
第1章 雷达标绘基础知识汇总
船或目标对本船的相对运动。 ⅱ、动点（他船）对于动坐标（本船）的运动称为
相对运动。
第二节 船舶的真运动与相对运动
❖ 举例
①静止目标
ⅰ、运动方向 与本船航向相反。
ⅱ、速度
与本船船速相同。
②对驶的船舶
ⅰ、运动方向 与本船航向相反。
ⅱ、速度
第三节 运动模式的选择
② 特点 ⅰ、扫描中心在荧光屏上不动；船首线代表本船船
首方向；其他物标在荧光屏上对本船作相对运动。 ⅱ、固定刻读圈的“0 °” 代表真北方向，固定刻读
圈读取的方位为真方位。 ⅲ、本船转向时，船首线转动，物标回波保持稳定。
第三节 运动模式的选择
3、航向向上图象稳定相对运动模式 ①应用
首方向；其他物标在荧光屏上对本船作相对运动。 ⅱ、固定刻读圈的“0 °” 代表船首方向，读取的方
位为相对方位。 ⅲ、本船转向时，船首线指向固定刻度圈的“0 °” ，
周围物标以本船为中心向与本船转向的相反方向作 圆周运动。
第三节 运动模式的选择
2、北向上图象稳定相对运动模式 ①应用
值班驾驶员在雷达观测和船舶定位时经常使用。 （荧光屏上图象分布情况，同海图标识相对应。）
MANOEUVRES
SPEED ALTERATION
第四节 雷达标绘纸
二、雷达标绘纸使用与注意事项 要注意雷达观测的模式，是北向上还是航向向
上！
他船与本船反向
•O
第二节 船舶的真运动与相对运动
❖ 相对运动模式，求取他船的航向和航速
①根据力学中的相对运动原理可有公式
Vr + V。= Vt
其中：
Vr ：相对速度
雷达知识点总结口诀
雷达知识点总结口诀一、雷达基础知识1. 雷达由天线、发射/接收器、处理设备组成2. 发射的雷达波反射在目标上，接收后进行信号处理3. 雷达可以探测目标的距离、方向和速度4. 雷达常用的频段包括X波段、Ku波段、Ka波段等二、雷达工作原理1. 发射端发射雷达波，遇到目标反射回来2. 接收端接收反射信号，并进行处理3. 通过处理可以确定目标的位置、速度和性质4. 雷达波在空气中传播速度快，可以在短时间内获得目标信息三、雷达探测目标1. 雷达可以通过测量返回信号的时间来求解目标与雷达的距离2. 通过探测目标的多次位置变化可以确定目标的速度3. 雷达可以通过脉冲状波、连续波和脉冲多普勒等技术来识别目标4. 雷达可以分为二维雷达和三维雷达，分别可以获取目标的距离和方向以及高度信息四、雷达应用领域1. 军事领域：用于探测敌方飞机、舰船和导弹2. 气象领域：用于探测气象条件和气候变化3. 交通领域：用于飞机、船舶和车辆导航和碰撞预警4. 地质勘探领域：用于勘探地下资源和地质条件五、雷达系统的性能参数1. 探测能力：用于衡量雷达对目标探测的能力2. 定位精度：用于衡量雷达对目标位置测量的准确性3. 信噪比：用于衡量雷达接收信号的清晰度和稳定性4. 工作距离：用于衡量雷达最大工作距离六、雷达系统的优化1. 天线设计：优化天线结构可以提高雷达灵敏度和分辨率2. 信号处理：优化信号处理算法可以提高雷达的探测精度3. 发射功率：增加雷达的发射功率可以提高工作距离和穿透能力4. 频率选择：选择合适的频率可以提高对不同目标的探测性能七、雷达的发展方向1. 多普勒雷达：用于探测目标的速度和运动状态2. 目标识别雷达：用于识别目标的类型和特征3. 三维雷达：用于获取目标的高度信息4. 合成孔径雷达：用于提高雷达对地面目标的分辨能力八、雷达常见故障及处理方法1. 天线故障：检查天线结构和调整天线方向2. 信号处理故障：检查接收器和处理设备的连接和设置3. 发射故障：检查发射器的状态和发射功率4. 系统故障：检查雷达系统的连接和通讯状况总结口诀：雷达探测目标速度距离，多普勒频率增强识别。
激光雷达基础知识
激光雷达基础知识激光雷达（Lidar）是一种利用激光技术进行测距和探测的仪器。
它通过发射一束激光束，然后测量激光束从发射点到目标物体再返回接收点所需的时间来计算目标物体的距离。
激光雷达具有高精度、高分辨率和快速测量等优点，因此在自动驾驶、地质勘探、环境监测等领域得到了广泛应用。
激光雷达的工作原理是利用激光束在空间中传播的特性来测量目标物体的距离。
当激光束照射到目标物体上时，一部分激光会被目标物体吸收或散射，一部分激光会返回到激光雷达的接收器上。
通过测量激光从发射器到接收器的时间，可以计算出目标物体的距离。
激光雷达通常由激光发射器、接收器、时钟和数据处理单元等组成。
激光发射器一般采用固态激光器或半导体激光器，可以发射出高能量、高频率和短脉冲宽度的激光束。
接收器用于接收返回的激光信号，并将其转换为电信号。
时钟用于同步发射和接收激光信号，确保测量的准确性。
数据处理单元用于处理接收到的激光信号，并计算目标物体的距离和其他相关信息。
激光雷达的测量精度取决于多个因素，包括激光束宽度、激光功率、接收器的灵敏度等。
为了提高测量精度，可以采用多点测量、多波长测量和多角度测量等方法。
此外，还可以通过增加激光雷达的分辨率和采样率来提高测量精度。
激光雷达的应用非常广泛。
在自动驾驶领域，激光雷达可以用于实时感知周围环境，识别障碍物和道路状况，从而帮助车辆做出正确的决策和行驶路径规划。
在地质勘探中，激光雷达可以用于测量地形的高程和形状，帮助科学家了解地球表面的变化和地质结构。
在环境监测中，激光雷达可以用于测量大气污染物的浓度和分布，监测空气质量和环境污染程度。
尽管激光雷达具有许多优点和广泛的应用前景，但它也存在一些限制。
首先，激光雷达的成本较高，限制了其在一些应用领域的推广和应用。
其次，激光雷达对环境的要求较高，例如在雨雪天气或大气浑浊的情况下，激光雷达的测量精度可能会受到影响。
此外，激光雷达还存在一些安全隐患，例如激光束直接照射到人眼可能会造成眼睛损伤。
雷达基础知识
– 能够测量目标的距离和方位，测量的精度要 求不高。
雷达的分类
• 指挥引导雷达
– 引导飞机去执行任务。 – 要求雷达能精确地测量目标的距离、方位和高 度，并能进行必要的引导计算。 – 作用距离比警戒雷达要短一些，一般在200300km。
雷达波段
• Ｃ波段（4000-8000 MHz）
– 性能是Ｓ波段Ｘ波段的折中。 – 中距离的警戒雷达可以使用这个波段。 – 常用于船舶导航、导弹跟踪和武器控制等。
• Ｘ波段（8-12.5 GHz）
– 雷达的体积小，波瓣窄，适宜于空用或其他移动的场合。 – 多卜勒导航雷达和某些武器控制都采用这个波段的雷达。
图2-1
雷达的基本工作原理
• 测距
1 R = ct R 2
tR
雷达的基本工作原理
• 角坐标测量
雷达的基本工作原理
• 径向速度测量
– 多卜勒效应
回波信号的频率和发射信号频 率之间的差值fd，就可以求出 目标的径向速度vr
2vr fd = f0 − f = f0 c + vr
基本单元
• 发射机 – 发射机产生射频（RF）信号 • 天线 – 天线的基本任务是在自由空间和雷达内部传输线之间耦合能量 • 发射天线：把来自发射机的射频能量转量换为所需形状的波束照射到 所希望的空间范围内。 • 接收天线：接收特定方向来的电磁能量并传送此能量到接收机。 • 接收机 – 拾取从天线传送来的射频能量，并把它处理成为适合于所用显示器的形式。 • 显示器 – 显示目标在某一坐标系统中的位置。
– PN一定时，S/N 增加 – S/N一定时，PN 增加 => Pd 增加 => Pd 增加， PN 减小 => Pd 减小
雷达探测大气的基础知识(散射)
散射的分类
粒子散射电磁波的能力，除和电磁波的波 长等因素有关外，和粒子的大小、形状、以及 粒子的电学特性有关。当雷达波长确定后，球 形粒子的散射情况主要取决于粒子直径d和入 射波长λ的相对大小。 瑞利散射：d<<λ 米（Mie）散射： d≈λ
10
4. 瑞利散射和米散射
瑞利散射 1871年Rayligh推出散射公式，粒子直径和入射波长 d＜＜λ 的小球形粒子散射。 一般云滴、小雨滴对厘米波长的雷达波的散射可看作 瑞利散射 米散射 1908年G.Mie 推出均匀介质圆粒子对平行波散射的函 数表达式。粒子直径和入射波长 d ≈ λ 的大球形粒子 散射。
第二章 雷达探测大气的 基础知识
2.1 散射 2.2 衰减 2.3 雷达气象方程 2.4 折射 2.5 雷达的探测能力
1
1、雷达探测大气的基础：气象目标的散射作用
大气介质
大气气体分子 大气介质折射 指数分布不均
云 滴
随粒子的相 态、几何形 状、大小、 电学特性而 异
降水粒子
2
2、散射现象
当电磁波传播遇到空气介质和云、雨质点时，入射的 电磁波会从这些质点向四面八方传播相同频率电磁波 ，称 散射现象。
或
σ = 4πβ (π )
引入的意义：以入射波能流密度乘上雷达截面，得到一个
散射粒子的总散射功率；当散射粒子以这个总功率作各向同 性散射时，散射到天线处的功率密度正好等于该粒子在天线 处造成的实际的后向散射能流密度。 雷达截面的大小反映了粒子所造成的后向散射的大小。
23
说明： 1、假想面积 2、描述目标在入射功率一定下后向散 射功率的大小 3、散射截面以面积单位来描述。面积 越大，后向散射能力越强，产生的回波功 率也就越大。
天气雷达探测基础知识
天气雷达探测基础知识
天气雷达是一种能够探测大气中降水、云层、风暴等天气现象的仪器。
它通过发射一束雷达波，然后接收反射回来的信号，来了解大气中各种物质的状态和分布情况。
下面是天气雷达探测基础知识：
1. 雷达波的特点：雷达波是一种电磁波，它的传播速度与光速
相同。
雷达波在传播时会被大气中的物质吸收、反射、散射等，这些作用会影响雷达波的传播路径和信号强度。
2. 雷达波的频率：雷达波的频率是指单位时间内波的振动次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
不同频率的雷达波具有不同的特性，例如高频率的雷达波能够穿透云层，但信号强度较弱；低频率的雷达波信号强度较高，但容易被云层等物质吸收。
3. 雷达反射信号：雷达波的反射信号是指当雷达波遇到物体时，会产生一部分信号向雷达设备返回。
这些反射信号的强度取决于物体的大小、形状、材质等因素。
4. 雷达图像的解析：雷达图像是由反射信号构建出来的，它能
够显示大气中不同物质的分布情况。
解析雷达图像需要考虑信号强度、信噪比、扫描角度、反射信号的特征等多种因素。
5. 天气雷达的应用：天气雷达广泛应用于气象预测、航空、海洋、农业、水文等领域。
通过天气雷达可以了解天气现象的分布情况和演变趋势，为人们的生产和生活带来很大的便利。
- 1 -。
雷达探测大气的基础知识 散射
16
5. 散射函数或方向函数
瑞利散射时的总散射功率
SS
=
Si R2
β (θ ,ϕ)
=
Si R2
16π 4r6 λ4
m2 m2
−1 +2
2
(cos2θcos2ϕ
+
sin
2ϕ
)
瑞利散射的特征
粒子散射能力与λ 4 成反比。波长越短，散射越 强
粒子散射能力与D 6成正比。粒子半径越大，散 射越强
瑞利散射时方向函数的函数形式：
β
(θ
,
ϕ
)
=
16π 4 λ4
r
6
m2 m2
−1 +2
2
(cos2θcos2ϕ
+
sin
2ϕ )
r：粒子半径
m:折射指数
λ:波长
φ: 任意散射方向与x-y平面之间的夹角
θ: 任意散射方向在x-y平面上的投影与入射波流密度方向之
间的夹角
14
5. 散射函数或方向函数
波长及粒子大小的相态一定时，λ，r，m
E
2 im
21
i =1
球形水滴和冰粒的散射
9. 单个球形粒子的雷达截面(后向散射截面)
雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向(即θ
＝π)的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。因
此，对探测云、雨等有意义的是粒子的后向散射。
对于普遍的球形粒子，根据米氏散射理论，其后向散
射函数
∑ β (π=)
瑞利散射
1871年Rayligh推出散射公式，粒子直径和入射波长
d＜＜λ 的小球形粒子散射。 一般云滴、小雨滴对厘米波长的雷达波的散射可看作
中班雷达知识点总结
中班雷达知识点总结
1. 雷达的基本原理
雷达（RAdio Detection And Ranging）通过发射无线电波，利用目标对波束的散射、反射等，观测探测及跟踪空中、水面、地面目标的电磁波感应设备。
雷达系统一般由发射机、天线、接收机、信号处理器和显示设备等组成。
2. 雷达的工作原理
雷达工作时，发射机发送一束无线电波，这些无线电波遇到目标后，一部分被目标反射回来，接收机接收并处理这一反射的信号，并通过信号处理器对信号进行处理。
然后通过显示设备显示出目标的位置、运动状态等信息。
3. 雷达的分类
根据雷达波段可以分为X波段雷达、Ku波段雷达、Ka波段雷达、C波段雷达、S波段雷达、L波段雷达、UHF频段雷达等；按照任务需求可以分为防空探测雷达、火控雷达、导航雷达、地面搜索雷达、舰船搜索雷达、空中搜索雷达等。
4. 雷达的工作频段
雷达的工作频段一般分为S波段、C波段、X波段、Ku波段、Ka波段等。
不同的频段适用于不同的任务需求，比如S波段适用于远距离目标搜索，而X波段适用于小目标探测。
5. 雷达的工作模式
雷达工作时可以采用不同的工作模式，比如搜索模式、跟踪模式、波束锁定模式、跟趋踪模式、多普勒模式等。
6. 雷达的特性
雷达有目标探测距离远、有抗干扰性强、有高精度等特点。
7. 雷达的应用领域
雷达广泛应用于军事领域、航空领域、航海领域、气象领域、安防领域等。
8. 雷达的发展趋势
随着科技的进步和雷达技术的不断发展，雷达设备将朝着多功能、全天候、全天时、多波段、多模式、高精度、全网互联、智能化等方向发展。
以上是对雷达知识点的梳理总结，希望能对大家了解雷达有所帮助。
雷达基础
1、基本概念 、 及含义
雷达对抗基本原理
对雷达干扰的基本方法——使得敌方雷达不能检测目标 对雷达干扰的基本方法 破坏电波传播路径 产生干扰信号进入雷达接收机，破坏目标检测 减小目标的雷达截面积
未知雷达工作频率，是否能够进行雷达干扰？ 大带宽的有源压制式干扰；适用于多个频段的 无源干扰
1、基本概念 、 及含义
1、基本概念 、 及含义
YLC-20无源定位雷达
关键特点： 关键特点： 信号适应能力强：系统探测非合作信号，能适应各种信号 信号适应能力强 形式。包括各种雷达信号、通信信号、干扰信号等。 定位精度高：采用高精度的测量技术和通讯传输技术，实 定位精度高 现了目标的精确定位。 具有目标识别能力：在获得目标位置信息的同时，可得到 具有目标识别能力 目标载频，信号形式等情报信息，通过自身数据库实现对 辐射源即辐射源平台的识别。
1、基本概念 、 及含义
为什么要进行雷达对抗？
例1:飞机所面临的威胁 飞机所面临的威胁 雷达示意图
如果不能有效地对抗敌方雷达和武器系统，不能保证自身 武器系统的生存！
1、基本概念 、 及含义
为什么要进行雷达对抗？
JY-27米波远程警戒雷达 测量精度150米，对目标的探测距离为330公里，在10秒 内处理128个目标
1、基本概念 、 及含义
雷达对抗的重要性
取得军事优势的重要手段和保证 例：二战诺曼底登陆。 盟军完全掌握了德军40多部雷达的参数和配置，通过 干扰和轰炸，使德军雷达完全瘫痪。盟军参战的2127艘 舰船，只损失了6艘。（破坏敌方雷达获取信息） 例：海湾战争。 多国部队凭借高技术优势，在战争的整个过程中使用了各 种电子对抗手段，使伊军的雷达无法工作、通信中断、指 挥失灵。双方人员损失为百余人 数十万人 百余人vs数十万人 百余人 数十万人。
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三、最大不模糊距离
当多个目标的位置产生相同的信息，模糊产生
通常
Ru
c Tr 2
Ru Rmax
Tr是脉冲重复周期
Tr
2 c
Rmax
10
三、最大不模糊距离
例：某雷达的脉冲重复频率为每秒1250个脉冲，则它 的最大不模糊距离是？
1250个脉冲/秒 可得： Rumax = 120km
Tr=800μs
20
八、速度的测量
v
-v
21
八、速度的测量
fd
2v
v 是径向速度 λ 是波长
22
八、速度的测量
fd
2v
co辆汽车以29m/s的速度向交警测速雷达驶来， 其速度方向与雷达的轴线方向重合；雷达的发射频率 为24.15G，问接收到的回波信号的频率和多普勒频移 是多少？
25
八、分贝表示法
30 dB = 1000 3 dB = 2 -3 dB = 0.5
- times, - times , - times
26
八、分贝表示法
30 dBm = 1000 • 1mW = 1W 60 dBm = 1000 W 99 dBm = 8,000,000 W,
27
九、天线的波束宽度
雷达距雷分辨力
R c
2
R c 2B
15
六、角度的获得
天线 方向图
方位角
16
六、角度的获得
俯仰角
17
六、角度的获得
18
七、角度（横向距离）分辨力
区分相同距离上不同角度位置上多个目标的能力
准则：相同距离上的目标分开超过波束宽度能够分辨
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七、角度（横向距离）分辨力
X R (m)
波束宽度
例：某战术雷达的波束宽度为3˚，要想分辨45.374 公里处的两个目标，它们必须在横向距离上分开多 大? 2400米
答：4678Hz，24.150004678GHz
24
九、多普勒分辨力
fd 1/ Td
观测时间
例：一个战斗机正追逐一个低速飞行的目标，机上 雷达下视存在地杂波。目标相对运动雷达的多普勒 频移是13500Hz，而杂波对雷达的多普勒频移是 13480Hz。要使目标从杂波中分开，最小观测时间 是多少？
1/20s
又称为方向图的3dB宽度
28
十、平均功率
占空比
PW PRT
29
电子系统
—— 雷达系统
第二讲 雷达基础知识
一、雷达原理
2
一、雷达原理
天线/ 天线控制器
收发转换
发射机/ 调制器
频率产生/ 时间控制
接收机
信号处理
简单的雷达组成框图
目标
数据处理/ 显示
3
一、雷达原理
4
一、雷达原理
干扰信号
5
一、雷达原理
检测
目的：决定目标是否存在
6
二、雷达测距
1、电磁波在空间沿直线传播 2、传播速度基本恒定，等于光速 3、遇到导电表面，电磁波会反射
7
二、雷达测距
R C0 t 2
距离R指雷达到目标的视线距离 ∆t是回波相对发射信号的延迟
C0= 3 × 108 m/s
8
二、雷达测距
R 0.15tR
tR的单位为μs（微秒） 测得的距离R其单位为km（公里）
例：假设雷达在发射脉冲以后129.3μs时检测到目标回波，问 目标距离雷达多远？ 19.4km
11
四、最小测量距离
单基地雷达收发共用一个天线，接收与发射信号隔离， 即在发射期间，接收单元“关闭”
Rmin
c
tswitch 2
tswitch ：雷达从发射转入接收状态的 过渡时间
τ
：脉冲宽度
12
五、距离分辨力
区分相同角位置，不同距离上的多个目标的能力 13
五、距离分辨力
例1
例2
14
五、距离分辨力