第1讲 雷达的基本概念和发展简史
《激光雷达简介》课件
测量范围越大，激光雷达的 探测距离就越远
测量范围越小，激光雷达的 探测精度就越高
激光雷达的分辨率是指其能够分辨的最小距离或角度 分辨率越高，激光雷达的精度和探测距离就越高 分辨率受激光雷达的硬件和软件设计影响 分辨率是衡量激光雷达性能的重要指标之一
扫描速率是指激光雷达在一定时间内能够扫描的频率 扫描速率越高，激光雷达的探测范围越广 扫描速率与激光雷达的硬件性能和算法有关 扫描速率是衡量激光雷达性能的重要指标之一
发射激光：激光雷 达发射激光束，形 成光束
接收反射：激光遇 到物体后反射，被 激光雷达接收
计算距离：通过计 算发射和接收的时 间差，计算出物体 与激光雷达的距离
生成图像：通过多次 发射和接收，激光雷 达可以生成三维图像 ，用于定位和导航
自动驾驶汽车：用于感知周围环境，实现自动驾驶 智能机器人：用于导航和避障，提高机器人自主性 测绘和地理信息：用于地形测绘、城市规划等 工业自动化：用于生产线上的物体检测和定位 安防监控：用于监控区域，实现智能安防 航空航天：用于卫星导航、空间探测等
激光雷达性能指标
测量距离：激光雷达可以精确测量物体的距离，误差范围在厘米级 测量角度：激光雷达可以精确测量物体的角度，误差范围在度级 测量速度：激光雷达可以精确测量物体的速度，误差范围在米/秒级 测量分辨率：激光雷达可以精确测量物体的分辨率，误差范围在毫米级
测量范围受到激光雷达的功率、 波长、接收器灵敏度等因素的 影响
工业监控：用 于监测生产设 备、环境、人
员等
环境监控来发展 前景
自动驾驶：激光雷达是自动驾驶汽车的关键传感器，可以提供精确的3D环境信息， 提高自动驾驶的安全性和可靠性。
雷达简介-雷达工作的基本参数-PART1
雷达简介-雷达工作的基本参数-PART1一．雷达简介1．什么是雷达雷达（Radar），又名无线电探测器，雷达的基本任务是探测目标的距离、方向速度等状态参数。
雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和显示器等组成。
2.雷达的工作原理雷达通过发射机产生足够的电磁能量，通过天线将电磁波辐射至空中，天线将电磁能量集中在一个很窄的方向形成波束向极化方向传播，电磁波遇到波束内的目标后，会按照目标的反射面沿着各个方向产生反射，其中一部分电磁能量反射到雷达方向，被雷达天线获取，反射能量通过天线送到接收机形成雷达的回波信号。
这里要说明的是，由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达接收的回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没，接收机将这些微弱的回波信号经过低噪放，滤波和数字信号处理，将回波信号处理为可用信号后，送至信号处理机提取含在回波信号中的信息，将这些信息包含的目标距离方向速度等现实在显示器上。
二．雷达的基本用途1.测定目标的距离为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。
根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离公式为：S=CT/2。
其中，S为目标距离T为电磁波从雷达发射出去到接收到目标回波的时间C为光速2.测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。
测量仰角靠窄的仰角波束测量。
根据仰角和距离就能计算出目标高度。
雷达发现目标，会读出此时天线尖锐方位的指向角，就是目标的方向角。
两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。
3.测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，—雷达测速利用了物理学中的多普勒原理．当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度，通常，具有测速能力的雷达，例如脉冲多普勒雷达，要比一般雷达复杂得多。
雷达气象学之第一章(天气雷达系统及探测理论)
天气雷达产品的显示方式2
• RHI (距离高度显示）：固定方位角，天线 做俯仰扫描，探测某方位上回波垂直结构 。坐标：R－最低仰角的斜距； H－按测高 公式计算（标准大气折射）。
天气雷达产品的显示方式3
• CAPPI （等高平面位置显示）：雷达以多 个仰角（仰角逐渐抬高）做0－360 °扫描 ，得到三维空间回波资料（体扫描），利 用内插技术获得某高度的平面分布
• 基本径向速度：表示整个360度方位扫描径 向速度数据，径向速度即物体运动速度平 行与雷达径向的分量。径向速度有许多直 接的应用，可以导出大气结构，风暴结构， 可以帮助产生、调整和更新高空分析图等。 平均径向速度产品有两点局限性：一是垂 直于雷达波束的风的径向速度被表示为0； 二是距离折叠和不正确的速度退模糊。
• 散射开来的电磁波称 为散射波
入射波
散射波
• 雷达波束通过云、降水粒子时将被散射， 其中有一部分散射波要返回雷达方向，被 雷达天线接收，在雷达显示器上就反映有 回波信号。
二、散射成因
• 微粒——粒子在入射电磁波极化下作强迫 的多极振荡，从而发出次波（散射波）。
• 粒子对电磁波的散射只改变电磁波的传播 方向,没有改变能量大小。
• d≈λ的大球形质点的散射，称为米散射。
§3.2 球形水滴和冰粒的散射
• 雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷 达方向（即θ= 180º方向）的那一部分能量， 这部分能量称为后向散射能量。
在a 2 r 1时 的瑞利散射条件下
在a 2 r 复数1时模的平方
后(向) 散16射 44函r6数mm：22 12(2 代入 4 ( )中
• 产品生成：根据操作员的输入指令，RPG在 体积扫描的基础上产生所需产品。
雷达原理(第三版)__丁鹭飞第1章
会产生模糊。无论是用距离变化率或用多卜勒频移来测量速度,
都需要时间。观测时间愈长，则速度测量精度愈高。 多卜勒频移除用作测速外 , 更广泛的是应用于动目标显示 (MTI)、脉冲多卜勒(PD)等雷达中，以区分运动目标回波和杂波。
第一章 绪 论 4. 目标尺寸和形状
目标识别提供了相应的基础。
第一章 绪 论 1.1.2 雷达探测能力——基本雷达ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程 设雷达发射机功率为 Pt, 当用各向均匀辐射的天线发射时 ,
距雷达 R 远处任一点的功率密度 S1' 等于功率被假想的球面积
4πR2所除, 即
Pt S 4R 2
' 1
实际雷达总是使用定向天线将发射机功率集中辐射于某些方向 上。天线增益G用来表示相对于各向同性天线, 实际天线在辐射 方向上功率增加的倍数。 因此当发射天线增益为G时, 距雷达R 处目标所照射到的功率密度为
并随制导体制而异。
第一章 绪 论 6) 战场监视雷达 这类雷达用于发现坦克、 军用车辆、 人 和其它在战场上的运动目标。
7) 机载雷达 这类雷达除机载预警雷达外， 主要有下列数种
类型:
(1) 机载截击雷达。当歼击机按照地面指挥所命令, 接近敌
第一章 绪 论
天线 收发转换开关 发射机
发射的电磁波 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 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
新一代天气雷达介绍wwwPPT课件
CINRAD雷达与常规 天气雷达相比的优势
1.灵敏度提高 2.分辨率提高 3.具有风场探测 4.具有三维数据的自动采集能力 5.具有一套科学的数据处理的能力
频率控制精 度10-9 ！
10
•较合理的硬件工作模式和观测模式
为了能够获得最大不折叠距离探测范围同时获得最大 的不模糊径向速度，在雷达硬件工作模式方面，采用了连 续监测模式CS、连续Doppler模式CD和批模式B，对雷达脉 冲对数、脉冲宽度、脉冲重复频率等雷达参数进行了组合 ，以适应上述要求。在观测模式方面，设有四种观测模式 ，其中：降水模式有VCP11模式和VCP21模式两种，以适应 不同降水类型的需要。CINRAD-SA雷达由于发射机功率强大 ，接受机灵敏度高，还设有晴空模式：VCP31模式和VCP32 模式，用以探测晴空湍流、风切变等。在上述降水观测模 式中，为了达到获得最大探测不折叠距离和最大不模糊径 向速度，雷达采用了扫描方式与雷达参数相结合的办法实 现上述目标。
水中风场结构特征。
目前我国共有130多部多普勒雷达，分为 10cm的s波段和5cm的c波段两种，南方为 s波段、北方为c波段。西安的雷达型号 为CINRA—CB型。我省内共有5部多普 勒雷达：延安、榆林、汉中、安康、宝 鸡。
应用领域：主要在强对流天气的监测和 预警，天气尺度和次天气尺度降水的监 测，降水的测量、风的测量以及数据的 同化应用等
雷达图上，一般用紫色时表示不能识别的 值，观测时通过调整要尽量使紫色最小。
什么是Doppler速度 风矢量的径？向分量
不完全是水平的径向分量 一个体积内的主要风矢量 （注意：不是平均风矢量） 不是同一水平面上的风矢量（ 仰角不是零度） 风矢量的代表性（多尺度性） 误差 （器差，信息提取误差） 云、雨粒子的三维运动矢量
大学_《雷达对抗原理》(赵国庆著)课后答案免费下载_1
《雷达对抗原理》(赵国庆著)课后答案免费下载《雷达对抗原理》(赵国庆著)内容提要第1章雷达对抗概述1.1 雷达对抗的基本概念及含义1.1.1 雷达对抗的含义及重要性1.1.2 雷达对抗的基本原理及主要技术特点1.1.3 雷达对抗与电子战1.2 雷达对抗的信号环境1.2.1 现代雷达对抗信号环境的特点1.2.2 信号环境在雷达对抗设备中的描述和参数1.3 雷达侦察概述1.3.1 雷达侦察的任务与分类1.3.2 雷达侦察的技术特点1.3.3 雷达侦察设备的基本组成1.4 雷达干扰概述1.4.1 雷达干扰技术的分类1.4.2 雷达干扰设备的基本组成习题一参考文献第2章雷达信号频率的测量2.1 概述2.1.1 雷达信号频率测量的重要性2.1.2 测频系统的主要技术指标2.1.3 现代测频技术分类2.2 频率搜索接收机2.2.1 搜索式超外差接收机2.2.2 射频调谐晶体视频接收机2.2.3 频率搜索形式2.2.4 频率搜索速度的选择2.3 比相法瞬时测频接收机2.3.1 微波鉴相器2.3.2 极性量化器的基本工原理2.3.3 多路鉴相器的并行运用2.3.4 对同时到达信号的分析与检测2.3.5 测频误差分析2.3.6 比相法瞬时测频接收机的组成及主要技术参数 2.4 信道化接收机2.4.1 基本工作原理2.4.2 信道化接收机存在的问题2.4.3 信道化接收机的特点和应用 2.5 压缩接收机2.5.1 Chirp变换原理2.5.2 表声波压缩接收机的工作原理 2.5.3 压缩接收机的参数2.6 声光接收机2.6.1 声光调制器2.6.2 空域傅立叶变换原理2.6.3 声光接收机的工作原理2.6.4 声光接收机的主要特点习题二参考文献 ?第3章雷达的方向测量和定位3.1 概述3.1.1 测向的目的3.1.2 测向的方法3.1.3 测向系统的主要技术指标3.2 振幅法测向3.2.1 波束搜索法测向技术3.2.2 全向振幅单脉冲测向技术3.2.3 多波束测向技术3.3 相位法测向3.3.1 数字式相位干涉仪测向技术3.3.2 线性相位多模圆阵测向技术3.4 对雷达的定位3.4.1 单点定位3.4.2 多点定位习题三参考文献 ?第4章雷达侦察的信号处理4.1 概述4.1.1 信号处理的任务和主要技术要求 4.1.2 信号处理的基本流程和工作原理 4.2 对雷达信号时域参数的'测量4.2.1 tTOA的测量4.2.2 PW的测量4.2.3?AP的测量4.3 雷达侦察信号的预处理4.3.1 对已知雷达信号的预处理4.3.2 对未知信号的预处理4.4 对雷达信号的主处理4.4.1 对已知雷达信号的主处理4.4.2 对未知雷达信号的主处理4.5 数字接收机和数字信号处理4.5.1 数字接收机4.5.2 数字测频4.5.3 数字测向4.5.4 信号脉内调制的分析习题四参考文献 ?第5章雷达侦察作用距离与截获概率5.1 侦察系统的灵敏度5.1.1 切线信号灵敏度PTSS和工作灵敏度POPS的定义 5.1.2 切线信号灵敏度PTSS的分析计算5.1.3 工作灵敏度的换算5.2 侦察作用距离5.2.1 简化侦察方程5.2.2 修正侦察方程5.2.3 侦察的直视距离5.2.4 侦察作用距离Rr对雷达作用距离Ra的优势 5.2.5 对雷达旁瓣信号的侦察5.3 侦察截获概率与截获时间5.3.1 前端的截获概率和截获时间5.3.2 系统截获概率和截获时间习题五参考文献第6章遮盖性干扰6.1 概述6.1.1 遮盖性干扰的作用和分类6.1.2 遮盖性干扰的效果度量6.1.3 最佳遮盖干扰波形6.2 射频噪声干扰6.2.1 射频噪声干扰对雷达接收机的作用6.2.2 射频噪声干扰对信号检测的影响6.3 噪声调幅干扰6.3.1 噪声调幅干扰的统计特性6.3.2 噪声调幅干扰对雷达接收机的作用 6.3.3 噪声调幅干扰对信号检测的影响 6.4 噪声调频干扰6.4.1 噪声调频干扰的统计特性6.4.2 噪声调频干扰对雷达接收机的作用 6.4.3 噪声调频干扰对信号检测的影响 6.5 噪声调相干扰6.5.1 噪声调相干扰的统计特性6.5.2 影响噪声调相干扰信号效果的因素 6.6 脉冲干扰习题六参考文献第7章欺骗性干扰7.1 概述7.1.1 欺骗性干扰的作用7.1.2 欺骗性干扰的分类7.1.3 欺骗性干扰的效果度量7.2 对雷达距离信息的欺骗7.2.1 雷达对目标距离信息的检测和跟踪7.2.2 对脉冲雷达距离信息的欺骗7.2.3 对连续波调频测距雷达距离信息的欺骗 7.3 对雷达角度信息的欺骗7.3.1 雷达对目标角度信息的检测和跟踪7.3.2 对圆锥扫描角度跟踪系统的干扰7.3.3 对线性扫描角度跟踪系统的干扰7.3.4 对单脉冲角度跟踪系统的干扰7.4 对雷达速度信息的欺骗7.4.1 雷达对目标速度信息的检测和跟踪7.4.2 对测速跟踪系统的干扰7.5 对跟踪雷达AGC电路的干扰7.5.1 跟踪雷达AGC电路7.5.2 对AGC控制系统的干扰习题七参考文献第8章干扰机构成及干扰能量计算8.1 干扰机的基本组成和主要性能要求8.1.1 干扰机的基本组成8.1.2 干扰机的主要性能要求8.2 干扰机的有效干扰空间8.2.1 干扰方程8.2.2 干扰机的时间计算8.3 干扰机的收发隔离和效果监视8.3.1 收发隔离8.3.2 效果监视8.4 射频信号存储技术8.4.1 模拟储频技术(ARFM)8.4.2 数字储频技术(DRFM)8.5 载频移频技术8.5.1 由行波管移相放大器构成的载频移频电路 8.5.2 由固态移相器构成的载频移频电路习题八参考文献第9章对雷达的无源对抗技术9.1 箔条干扰9.1.1 箔条干扰的一般特性9.1.2 箔条的有效反射面积9.1.3 箔条的频率响应9.1.4 箔条干扰的极化特性9.1.5 箔条回波信号的频谱9.1.6 箔条的战术应用9.2 反射器9.2.1 角反射器9.2.2 龙伯透镜反射器9.3 假目标和雷达诱饵9.3.1 带有发动机的假目标9.3.2 火箭式雷达诱饵9.3.3 投掷式雷达诱饵9.3.4 拖曳式雷达诱饵9.4 隐身技术习题九参考文献《雷达对抗原理》(赵国庆著)目录该书系统介绍了雷达对抗的基本原理,系统的组成,应用的主要技术等。
第一章航海雷达基本原理
Scientific definition: Radar is a kind of electronic system which can be used to find the targets and to measure or determinate the targets information/data by way of the characteristics of electromagnetic wave.
Marine Radar and ARPA
Chapter 1 Basic Principle of Radar
现代雷达与电子计算机、图象处理、数据处理、自 动控制等技术结合，又具有自动信息处理功能及智 能化显示终端，可自动、迅速、准确地完成测量、 显示、控制和管理。
Marine Radar and ARPA
collision avoidance information
Marine Radar and ARPA
Chapter 1 Basic Principle of Radar
雷达是一种主动遥感设备，它利用电磁波的二次辐射、 转发或固有辐射来探测目标，并测定目标的空间坐标、 速度及避碰参数的一个无线电技术范围。称为“雷达”。 “二次辐射”：雷达发射电磁波到目标后、目标产生“二 次辐射”，其中一小部分被雷达天线接收，称为目标回 波, 雷达收到回波便可发现目标。 “转发”： 来自应答器（Transponder），“识别器”， 后者收到雷达信号后发射经过编码的“应答波”被雷达所 接收，从而发现目标。 “固有辐射”：来自具有固有辐射源的目标（如飞机、发 动机、核爆炸、目标上无线电装置等）雷达接收目标的 固有辐射波而发现目标。
Marine Radar and ARPA
(整理)经典雷达资料-第1章 雷 达 概 论
第1章雷达概论Merrill I. Skolnik1.1 雷达描述雷达的基本概念相对简单，但在许多场合下它的实现并不容易。
它以辐射电磁能量并检测反射体（目标）反射的回波的方式工作。
回波信号的特性提供有关目标的信息。
通过测量辐射能量传播到目标并返回的时间可得到目标的距离。
目标的方位通过方向性天线（具有窄波束的天线）测量回波信号的到达角来确定。
如果是动目标，雷达能推导出目标的轨迹或航迹,并能预测它未来的位置。
动目标的多普勒效应使接收的回波信号产生频移，因而即使固定回波信号幅度比动目标回波信号幅度大多个数量级时，雷达也可根据频移将希望检测的动目标（如飞机）和不希望的固定目标（如地杂波和海杂波）区分开。
当雷达具有足够高的分辨力时，它能识别目标尺寸和形状的某些特性。
雷达可在距离上、角度上或这两方面都获得分辨力。
距离分辨力要求雷达具有大的带宽，角度分辨力要求大的电尺寸雷达天线。
在横向尺度上，雷达获得的分辨力通常不如其在距离上获得的分辨力高。
但是当目标的各个部分与雷达间存在相对运动时，可运用多普勒频率固有的分辨力来分辨目标的横向尺寸。
虽然人们通常认为SAR是通过在存储器中存储接收到的信号，从而产生大的“合成”天线，但是用于成像（如地形成像）的合成孔径雷达在横向尺度上获得的分辨力仍可解释为，是由于利用了多普勒频率分辨力的结果。
这两种观点（多普勒分辨力和合成天线）是等效的。
展望用于目标成像的ISAR所能得到的横向分辨力的途径，理所当然应该是多普勒频率分辨力。
雷达是一种有源装置，它有自己的发射机而不像大多数光学和红外传感器那样依赖于外界的辐射。
在任何气象条件下，雷达都能探测或远或近的小目标，并精确测量它们的距离，这是雷达和其他传感器相比具有的主要优势。
雷达原理已在几兆赫兹（高频或电磁频谱的高频端）到远在光谱区外（激光雷达）的频率范围内得到应用。
这范围内的频率比高达109:1。
在如此宽的频率范围内，为实现雷达功能而应用的具体技术差别巨大，但是基本原理是相同的。
雷达系统2018_脉冲多普勒雷达 (1)
主瓣杂波多普勒中心频率
f MB f d (0 )
2v R
cos 0
主瓣杂波最大展宽多普勒频率 B B 2v R f MB f d (0 ) f d (0 ) B sin 0 2 2
脉冲多普勒雷达的杂波
旁瓣杂波
旁瓣杂波强度
载机的高度 地物反射特性 载机速度 天线参数
f c max
B sin 0 1.68kHz 2v R 45kHz
2v R
绘出地杂波谱图，给出各部分杂波的参数。
1o 0.0175 rad
f r 2kHz 时 ① 当低PRF，
f r fc max 45kHz
无杂波区不存在，地杂波谱高度重叠
目标信号 f d 落入多次重叠杂波谱中，造成检测难， f dT 检测产生模糊，即测速模糊
脉冲多普勒雷达的杂波
HPRF下的杂波谱
29
MPRF的杂波谱，无距离模 糊
30
31
32
33
机载PD雷达原理框图
PD雷达解距离模糊与速度模糊
• 问题
机载PD雷达下视时，不是采用HPRF，就是采用MPRF，两 者均会出现距离模糊。采用MPRF时，还会出现速度模糊
•
解决方法
多重PRF解模糊
如 ������������ = ������������������������������， ������������ = ������������������������������，则最大公约频率 ������������ = ������������������������ ，最大不模糊距离 ������������ = ������������������ → ������������������������������ 。
2013北航研究生雷达课件许小剑第一章
Xu: Radar Systems, Chapter-01
14
尺度测量（metric measurement)雷达： 早期的雷达将所探测的目标对象看作为 个“点” 雷 早期的雷达将所探测的目标对象看作为一个“点”，雷 达的功能是测定该“点目标”的三维位置坐标、速度与加速 度等参数。 度等参数 特征信号（signature）测量雷达 特征信号（signature）测量雷达： 现代雷达不仅能测定目标的尺度参数，而且通过对雷达 回波的幅度( 回波的幅度(amplitude)与相位(phase)的精确测量、分析和 lit d )与相位( h )的精确测量 分析和 处理，还能得到被观测目标的其它各种特征参量，如目标的 雷达散射截面（RCS） 角闪烁(glint)特征 复极化 雷达散射截面（RCS）、角闪烁(glint)特征、复极化 (polarization)散射矩阵、目标散射中心(scattering center)分布图 目标自然谐振频率(natural resonance center)分布图、目标自然谐振频率(natural frequency)等。后一类参量反映了被观测目标本身所固有雷 达散射特征 通称为雷达目标特征信号（signature） 达散射特征，通称为雷达目标特征信号（signature）。
哈工大激光雷达课件一——激光雷达基本知识
⑤差分吸收雷达（目标介质对特定频率光的 哈工大激光雷达课件一——激光雷达基 本知识
基 本 知 识 6. 激光雷达的应用
跟踪 成像制导 三维视觉系统 测风 大气环境监测 主动遥感
哈工大激光雷达课件一——激光雷达基 本知识
基
本
知 识 7. 研究内容及关键技术
激光器技术
探测器及探测技术
大气传输特性
激光雷达理论
信号处理技术
数据处理技术
控制技术
光学系统设计与加工技术
机械设计与加工技术
哈工大激光雷达课件一——激光雷达基 本知识
二、应用前景
哈工大激光雷达课件一——激光雷达基 本知识
二
侦察用成像激光雷达
应用前景 障碍回避激光雷达
大气监测激光雷达
Detection And Ranging)。传统的
雷达是以微波和毫米波作为载
波的雷达，大约出现1935年左
右。
最早公开报道提出激光雷达的 概念是: 1967年美国国际电话和 电报公司提出的，主要用于航 天飞行器交会对接，并研制出 哈工大激光雷达课件一——激光雷达基
本知识
基 本 知 识 早期，人们还叫过光雷达(LIDAR-Light
本知识
基 本 知 识 5. 激光雷达的基本体制
同微波雷达一样，可以依据信号形式、探
测方式和测量原理等对激光雷达体制进行
分类。
按不同信号形式:
①脉冲
②连续波
哈工大激光雷达课件一——激光雷达基 本知识
基 本 知 识 按不同功能:
①跟踪雷达（测距和测角）;
②测速雷达（测量多普勒信息）;
③动目标指示雷达（目标的多普勒信息）;
2015-雷达原理第一讲
德国： 1939年奥地利的防空报警体系由以下部分组成:“弗雷亚”(“Freya”)
型雷达(探测距离可达120公里);“战机城堡”(“Jagdschloß”)型雷达;“水人” (“Wassermann”)型雷达;“威尔兹堡巨人”(“W&-252;rzburg Riese”)型雷达。
二战时期
Morgan McMahon /mcmahon's_radars!.htm
• 按波形（制）
脉冲、连续波、线性调频、编码、超宽带
• 按频率
波段： 高频、P、L、S、C、X、Ku、…… 米波、分米波、厘米波、毫米波、……
16
雷达的分类
• 按频率
波段(Band)： HF、P、L、S、C、X、Ku、K、Ka、毫米波、太赫兹、… HF P: Previous L: Long (最初的搜索雷达 ~23 cm) S: Shorter than L Band (~10cm) C: Compromise (对于搜索雷达和火控雷达的折衷波长 ) X: X表示标定，(常用于火控雷达 ，~3cm) K: (Kurtz, 德语中短的意思) Ka: (K - above) Ku: (K - under)
3-30 MHz 30-300 MHz 300-1000 MHz 1-2 GHz 2-4 GHz 4-8 GHz 8-12 GHz 138-144 MHz, 216-225 MHz 420-450 MHz, 850-942 MHz 1215-1400 MHz 2300-2500 MHz, 2700-3700 MHz 5250-5925 MHz 8500- 106800 MHz
雷达的发展证明了需求确实是发明的母亲。它表明，技术一旦用于战 场，真正的英雄能顶住压力，科学家与工程师证明了像磁控管，速调 管，收发开关，半导体检波器以及其他缺少的部件在难以想象的短时 间内就可以发明出来，改进出来和生产出来。 雷达掀起了黑夜的面纱，在夜晚，在恶劣的天气下，在光学仪器的作 用范围外，雷达可以精确的探测和跟踪敌方舰船和飞机的运动。它可 以全天候地控制火炮，鱼雷和炸彈实施准确打击。 雷达是盟军赢得二战的关键。它使很多战斗变得对我方有利。它大大 增强了我方武器的效用：在不列颠之战中，它成功引导数以千计的战 机作为拦截机，而早期同样的任务需要万架飞机不停巡逻。
雷达成像技术(保铮word版)-第一章-概论
前言雷达成像技术是上个世纪50年代发展起来的，它是雷达发展的一个重要里程碑。
从此，雷达不仅仅是将所观测的对象视为“点”目标，来测定它的位置与运动参数，而是能获得目标和场景的图像。
同时，由于雷达具有全天候、全天时、远距离和宽广观测带，以及易于从固定背景中区分运动目标的能力，雷达成像技术受到广泛重视。
雷达成像技术应用最广的方面是合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）。
当前，机载和星载SAR的应用已十分广泛，已可得到亚米级的分辨率，场景图像的质量可与同类用途的光学图像相媲美。
利用SAR的高分辨能力，并结合其它雷达技术，SAR还可完成场景的高程测量，以及在场景中显示地面运动目标（GMTI）。
SAR的高分辨，在径向距离上依靠宽带带信号，几百兆赫的频带可将距离分辨单元缩小到亚米级；方向上则依靠雷达平台运动，等效地在空间形成很长的线性阵列，并将各次回波存贮作合成的阵列处理，这正是合成孔径雷达名称的来源。
合成孔径可达几百米或更长，因而可获得高的方位分辨率。
雷达平台相对于固定地面运动形成合成孔径，实现SAR成像。
反过来，若雷达平台固定，而目标运动，则以目标为基准，雷达在发射信号过程中，也等效地反向运动而形成阵列，据此也可对目标成像，通称为逆合成孔径雷达（ISAR）。
ISAR显然可以获取更多的目标信息。
最简单的雷达成像是只利用高距离分辨（HRR）的一维距离像。
当距离分辨率达米级，甚至亚米级时，对飞机、车辆等一般目标，单次回波已是沿距离分布的一维距离像，它相当目标三维像以向量和方式在雷达射线上的投影，其分布与目标相对于雷达的径向结构状况有关。
同时，高距离分辨率有利于分辨距离接近的目标，以及目标回波的直达波和多径信号。
本书将对当前已经广泛应用和具有应用潜力的内容作较为全面的介绍。
本书是《雷达技术丛书》中的一册，主要对象为从事雷达研制工作的技术人员，因此，本书编著时考虑到读者已有《雷达原理》和《雷达系统》方面的基础，对雷达各部件的基本情况也已比较熟悉，与上述内容有关的部分，本书均作了省略。
雷达课件第1部分
C A’ B 岛屿 C’
本船
(a) 侧视图
A
外形轮廓
本船
(b ) 俯视图
岛屿
扫描 方向
扫描线 扫描原点 O (本船) 实际距离 探测距离 (c) 雷达图像 A
岛屿
C CRT边缘
• 2．径向扩展 • 发射脉冲宽度τ、接收机通频带宽度△f以
及荧光屏光点直径d会使物标回波在半径 方向上产生扩展。现以点物标为例进行 说明。 • 宽度为τ的发射脉冲打到点物标时，显然 ，回波的宽度也为τ。宽度为r的回波脉冲 通过接收机放大时，会使回波宽度失真 变形，增加约1／△f的宽度，这样，一 个点物标的回波宽度变成C(τ+1／△f)／2 。
两侧较暗。若扫描亮度、增益控钮稍些， 波的两侧边缘也会向中缩。 • 物标回波图像的横向缩小可提高雷达的 方位分辨率，但可能丢尖物标的真正边 缘．造成雷达测方位的误差。
第1讲 雷达的基本概念和发展简史
回的电磁波。
1.1.2 雷达原理的发现和早期雷达
20世纪初至20年代，第一部雷达的发明和人们对雷达用 途的探索。
1.1.2 雷达原理的发现和早期雷达 20世纪30年代：开始研究用来探测飞机和舰船的脉冲多普勒雷达，多种实 战军用雷达问世。如英国的“本土链”防空雷达（第一个用于实战的雷达）和 美国的“SCR-268”防空火控雷达（世界上第一部真正实用的火控雷达）。
1.1.1 雷达基本概念
雷达基本原理
1.1.1 雷达基本概念 雷达接收（回波）信号 目标： 待测目标的电磁波反射或散射，如飞机、云雨、天体、舰船、山川、森林、 陆地、建筑物、车辆、兵器、人员等。 噪声： 外部噪声、 雷达系统噪声。 杂波： 目标所在背景反射回的电磁波，即无用回波。如地面（地杂波）、海面 （海杂波）、植被、山区、建筑物等。 干扰： 有意针对雷达发射的人为电磁波信号。
1.1.4 战后雷达的发展
随着微电子机械和数字信号处理等技术的飞速发展，为有源 电扫相控阵列多功能雷达发展提供了技术动力，这种雷达系 统是新一代高分辨率雷达的代表。
1.3 雷达的频段和战术技术指标 1.4 雷达的应用和分类
1.5 雷达的生存与对抗
1.1 雷达的基本概念和发展简史
蝙蝠是如何在飞行途中， 避开障碍物，并准确追踪 感兴趣的小昆虫？
.1 雷达的基本概念和发展简史
由蝙蝠的飞行原理得到的启发
1.1.1 雷达基本概念
“雷达”是英文“RADAR”的音译，取英文“Radio Detection And Ranging”几个开头字母所构成的新词， 原意是“无线电探测与测距”，也称为“无线电定 位”。
雷达的基本任务：一个是发现目标的存在；一个 是测量目标的参数。前者称为雷达目标检测，后者称 为雷达目标参数测量（估值）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.1.4 战后雷达的发展
随着微电子机械和数字信号处理等技术的飞速发展，为有源 电扫相控阵列多功能雷达发展提供了技术动力，这种雷达系 统是新一代高分辨率雷达的代表。
雷达的基本任务：一个是发现目标的存在；一个 是测量目标的参数。前者称为雷达目标检测，后者称 为雷达目标参数测量（估值）。
1.1.1 雷达基本概念
IEEE（电气和电子工程师协会）对雷达的标准定义 雷达是通过发射电磁波信号，接收来自其威力覆盖范围内目标的 回波，并从回波信号中提取位置和其他信息，以用于探测、定位，以 及有时进行目标识别的电磁系统。
1.1.1 雷达基本概念
雷达回波中的信息 （1） 目标距离
（2）目标的角度信息
（3）动目标的轨迹或航迹
（4）区分东目标和固定目标 （5）目标尺寸和形状特征
1.1.2 雷达原理的发现和早期雷达
19世纪后期，电磁理论的建立和电磁波实验的突破，为雷达的产 生奠定了基础 1864年，麦克斯韦提出了电磁理论，预见到了电磁波的存在。 1886年，赫兹用实验证明了电磁波的存在，验证了电磁波的发生接收 和散射。 1903年-1904年，斯琴· 赫尔斯麦耶发明电动镜，利用无线电波回 声探测的装置，研制出原始的船用防撞雷达，可探测到了从船上反射
1.20世纪50年代的雷达 20世纪50年代，大功率速 调管开始应用于雷达，其发射 功率比磁控管大两个数量级。 主要包括微波雷达、单脉冲雷 达、脉冲压缩、合成孔径雷达、 气象观测雷达和机载脉冲多普 勒等技术。
AN/FPS-16跟踪雷达
1.1.4 战后雷达的发展 2.20世纪60年代的雷达
20世纪60年代的雷达技术是以第一 部电扫描相控阵天线和后期开始的数 字处理技术为标志的，其他技术包括 动目标显示（MTI）技术、超视距 （OTH）雷达。
3.考核方式
理论环节考试：期末考试（100分）
平时成绩：出勤、作业、课堂提问、听课情况（100分）
最终成绩：期末考试（70%）+平时成绩（30%）
第1章 概述
第2章 雷达的基本组成 第3章 目标的发现
第4章 目标参数的测量
第1章
概
述
1.1 雷达的基本概念和发展简史
1.2 雷达的工作原理
第1章 概述
回的电磁波。
1.1.2 雷达原理的发现和早期雷达
20世纪初至20年代，第一部雷达的发明和人们对雷达用 途的探索。
1.1.2 雷达原理的发现和早期雷达 20世纪30年代：开始研究用来探测飞机和舰船的脉冲多普勒雷达，多种实 战军用雷达问世。如英国的“本土链”防空雷达（第一个用于实战的雷达）和 美国的“SCR-268”防空火控雷达（世界上第一部真正实用的火控雷达）。
AN/FPS-117雷达 AN/TPS-59雷达
AN/SPS-40雷达
1.1.4 战后雷达的发展
AN/FPS-115雷达
1.1.4 战后雷对雷达观察隐身目标的能力，在反辐射导弹（ARM）与 电子战（EW）条件下的生产能力和工作有效性提出了很高 的要求，对雷达测量目标特征参数和进行目标分类、目标识 别有了更强烈的要求。
AN/FPS-48频率扫描三坐标雷达
AN/FPS-85相控阵雷达
1.1.4 战后雷达的发展
高频超视距雷达
1.1.4 战后雷达的发展
3.20世纪70年代的雷达 由于数字信号处理等技术 的飞速发展，合成孔径雷达、 相控阵雷达和脉冲多普勒雷 达在70年代又有了新的发展。
丹麦眼镜蛇雷达
1.1.4 战后雷达的发展
1.1.1 雷达基本概念
雷达基本原理
1.1.1 雷达基本概念 雷达接收（回波）信号 目标： 待测目标的电磁波反射或散射，如飞机、云雨、天体、舰船、山川、森林、 陆地、建筑物、车辆、兵器、人员等。 噪声： 外部噪声、 雷达系统噪声。 杂波： 目标所在背景反射回的电磁波，即无用回波。如地面（地杂波）、海面 （海杂波）、植被、山区、建筑物等。 干扰： 有意针对雷达发射的人为电磁波信号。
1.3 雷达的频段和战术技术指标 1.4 雷达的应用和分类
1.5 雷达的生存与对抗
1.1 雷达的基本概念和发展简史
蝙蝠是如何在飞行途中， 避开障碍物，并准确追踪 感兴趣的小昆虫？
1.1 雷达的基本概念和发展简史
由蝙蝠的飞行原理得到的启发
1.1.1 雷达基本概念
“雷达”是英文“RADAR”的音译，取英文“Radio Detection And Ranging”几个开头字母所构成的新词， 原意是“无线电探测与测距”，也称为“无线电定 位”。
“本土链”防空雷达
SCR-268防空火控雷达
1.1.3 第二次世界大战中的雷达
二战期间：雷达功能进一步增强，对雷达发展具有重要影响的高功 率磁控管问世，且首次出现了雷达电子战。
SCR-270警戒雷达
1.1.3 第二次世界大战中的雷达
SCR-584防空火控雷达
雷达电子战
1.1.4 战后雷达的发展
4.20世纪80年代的雷达 相控阵雷达技术大 量用于战术雷达，这期 间研制成功的主要相控 阵雷达包括美国陆军的 “爱国者”、海军的 “宙斯盾”和空军的B1B系统。
“爱国者” 系统中的AN/MPQ-53雷达
1.1.4 战后雷达的发展
“宙斯盾”AN/SPY-1雷达
B-1B雷达
1.1.4 战后雷达的发展
课程简介
本课程主要介绍雷达原理、技术、目标的发现、目标参数的 测量。 本学期主要学习的内容： 1、了解雷达的基本概念和发展简史、雷达的工作原理、雷达的 频段和战术技术指标、雷达的应用和分类； 2、了解雷达的基本组成； 3、掌握目标的发现相关知识； 4、掌握目标参数的测量相关知识。
1.课程性质：专业必修课 2.课时：32学时