第4章 雷达终端显示器和录取设备解剖
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雷达原理_第四章-雷达终端
点的水平偏移量表示目标的斜距，光点的垂直偏转幅度表
示目标回波的强度。
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
A型显示器为直线扫描, 扫描线起点与发射脉冲同步, 扫描线长度与雷达距离量程相对应, 主波与回波之间的扫
描线长代表目标的斜距。
主波 回波
A型显示器
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
J型显示器是圆周扫描, 它与A型显示器相似, 所不同的
上次作业
1、 某雷达接收机噪声系数为 6dB， 接收机带宽为 1.8MHz， 求其临界灵敏度。 解：临界灵敏度：
Si min 114.dBm 6 10lg1.8 105.45dBm
2、某雷达发射矩形脉冲宽度 3μ s，接收机采用矩形频率 特性匹配滤波，系统组成和参数如下图，求：接收机总 噪声系数，当天线噪声温度为 380°k 、M=3dB 时的接 收机灵敏度。
1. A型显示器 2. A/R型显示器
4.2 距 离 显 示 器
1. A型显示器 （1）A显画面及 示波管
发射脉 冲
近区地 物回波
A型显示器的典型 画面如图4.5所示, 画面 上有发射脉冲(又称主 波)、近区地物回波和 目标回波, 还有距离刻 度, 这个刻度可以是电 子式的, 也可以是机械 刻度尺。
上次作业
5、什么叫做自动频率控制？借助图 1 简述 AFC 工作原理。
调幅波输入 混频器 中频 放大器 包络 检波器 至低放
压控 振荡器
直流 放大器
低通 滤波器
限幅 鉴频器
AFC
答：自动频率控制：能自动地调整其输出的控制电压，以微调本 机振荡频率，使两者的差频稳定在额定中频附近的自频调系统。 工作原理：由于限幅鉴频器的中心频率调在规定的中频上，鉴频 器就可以将偏离于中频的频差变换成电压，该电压经低通滤波器 和直流放大器后作用于压控振荡器，压控振荡器的振荡频率发生 变化，使偏离于中频的频率误差减小。
5.4__雷达终端显示器和录取
3.4 雷达终端显示器和录取设备
一、雷达终端显示器 功用：
用来显示雷达所获取的目标信息和
情报，显示的内容包括目标的位置及其
运动情况，目标的各种特征数等。
(一)显示器的类型
1、距离显示器 A型显示器、J型显示器、A/R型显示器 2、平面显示器 平面显示器(PPI) 偏心PPI显示器 B式显示器 3、高度显示器 4、综合显示器
(四)目标距离数据的录取
若计数脉冲频率为f，距离取样间隔 τR＝1/f，由读出的距离数码N，可确定目 标延迟时间tR和目标的距离R： tR≈NτR R＝c tR /2≈cNτR/2
结论：
利用计数器将时间的长短转换成 二进制数码，由目标迟后于发射脉 冲的延迟时间tR来决定计数时间的长 短，使计数器中所计的数码正比与tR， 读出计数器中的数，就可以得到目 标的距离数据。
飞行数据处理器的功能包括：
① 国际航空电信电报数据的自动处理； ② 飞行计划数据输入、修改和分配，飞行 计划的生成； ③ 重复飞行计划数据库管理； ④ 改变航路； ⑤ 自动和人工二次雷达代码管理和分配；
⑥ 自动激活和飞行计划期限管理，路径处 理、航路的输入和更新，航路变换，处 理更新的固定点及航线，冲突检测等， 飞行进程单及文件式飞行数据图形显示； ⑦ 天气数据的输入和修正； ⑧ 飞行进程列表； ⑨ 飞行进程单自动分配打印和显示； ⑩ 飞行数据的统计和累加。
5、计算机图形显示
计算机图形显示系统组成框图
计算机
信号控制、处 理、存储电路 显示读 出装置 可见数据
管制员
计算机通信装置
操作动作
计算机： 完成雷达系统的计算处理工作，将各种输入 数据加工整理成显示档案并送往信号控制、处 理、存储电路进行图形处理。
一、雷达终端显示器 功用：
用来显示雷达所获取的目标信息和
情报，显示的内容包括目标的位置及其
运动情况，目标的各种特征数等。
(一)显示器的类型
1、距离显示器 A型显示器、J型显示器、A/R型显示器 2、平面显示器 平面显示器(PPI) 偏心PPI显示器 B式显示器 3、高度显示器 4、综合显示器
(四)目标距离数据的录取
若计数脉冲频率为f，距离取样间隔 τR＝1/f，由读出的距离数码N，可确定目 标延迟时间tR和目标的距离R： tR≈NτR R＝c tR /2≈cNτR/2
结论：
利用计数器将时间的长短转换成 二进制数码，由目标迟后于发射脉 冲的延迟时间tR来决定计数时间的长 短，使计数器中所计的数码正比与tR， 读出计数器中的数，就可以得到目 标的距离数据。
飞行数据处理器的功能包括：
① 国际航空电信电报数据的自动处理； ② 飞行计划数据输入、修改和分配，飞行 计划的生成； ③ 重复飞行计划数据库管理； ④ 改变航路； ⑤ 自动和人工二次雷达代码管理和分配；
⑥ 自动激活和飞行计划期限管理，路径处 理、航路的输入和更新，航路变换，处 理更新的固定点及航线，冲突检测等， 飞行进程单及文件式飞行数据图形显示； ⑦ 天气数据的输入和修正； ⑧ 飞行进程列表； ⑨ 飞行进程单自动分配打印和显示； ⑩ 飞行数据的统计和累加。
5、计算机图形显示
计算机图形显示系统组成框图
计算机
信号控制、处 理、存储电路 显示读 出装置 可见数据
管制员
计算机通信装置
操作动作
计算机： 完成雷达系统的计算处理工作，将各种输入 数据加工整理成显示档案并送往信号控制、处 理、存储电路进行图形处理。
雷达原理与系统知识要点总结(必修)
雷达原理与系统（必修）知识要点整理第一章：1、雷达基本工作原理框图认知。
2、雷达面临的四大威胁3、距离和延时对应关系4、速度与多普勒关系（径向速度与线速度）5、距离分辨力，角分辨力6、基本雷达方程（物理过程，各参数意义，相互关系，基本推导）7、雷达的基本组成（几个主要部分），及各部分作用第二章雷达发射机1、单级振荡与主振放大式发射机区别2、基本任务和组成框图3、峰值功率、平均功率，工作比（占空比），脉宽、PRI（Tr），PRF（fr）的关系。
第三章接收机1、超外差技术和超外差接收机基本结构（关键在混频）2、灵敏度的定义，识别系数定义3、接收机动态范围的定义4、额定噪声功率N=KTB N、噪声系数计算及其物理意义5、级联电路的噪声系数计算6、习题7、AGC，AFC，STC的含意和作用第四章显示器1、雷达显示器类型及其坐标含义；2、A型、B型、P型、J型第五章作用距离1、雷达作用距离方程，多种形式，各参数意义，PX=？Rmax=？（灵敏度表示的、检测因子表示的等）2、增益G和雷达截面A的关系2、雷达目标截面积定义3、习题4、最小可检测信噪比、检测因子表示的距离方程5、奈曼皮尔逊准则的定义6、虚警概率、检测概率、信噪比三者关系，习题.（会看图查数）由概率分布函数、门限积分区间表示的各种概率形式；7、为什么要积累，相参积累与非相参积累对信噪比改善如何，相参M~M倍。
8、积累对作用距离的改善，（方程、结论、习题）9、大气折射原因、直视距离计算（注意单位Km还是m）10、二次雷达方程、习题。
11、分贝表示的雷达方程，计算、习题，普通雷达方程的计算。
第六章距离测量1、R,tr,距离分辨力、脉宽、带宽关系2、最短作用距离、最大不模糊距离与脉宽、重频关系3、双重频判距离模糊、习题。
4、调频连续波测距原理，（距离到频率的转换，简单推导）,测速。
5、相位差与距离的关系6、习题第七章测角1、相位测角原理（路程差与相位差的相互补偿）2、三天线测角原理、习题。
雷达原理与系统PPT课件
天
收发开关
发射机
激励器/同步器
线
保护器
接收机/信号处理机 显示/录取设备
天线：将高功率发射信号辐射到特定空间，从特定空间接收相应的目标回波 信号
收发开关/保护器：发射状态将发射机连通天线，接收机输入端闭锁保护； 接收状态将天线连通接收机并对输入信号限幅保护，发射机开路
发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波 接收机/信号处理机：放大微弱的回波信号，解调目标回波中的信息 激励器/同步器：产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向等雷达
n
发射信号载频
t 发射信号相位调制
雷达接收点目标信号
sr t st tr At A t tr , t tr rect t nTr tr , e j(ttr )ttr
各种传播损耗引起的振幅衰减 n
tr 2R c ,由目标距离R引起的传播时间迟延
1.1 雷达的任务
f0
f0
fm
B
dBc
P(f0) 例如：在频谱仪上测得主信号功率为20dBm，
测量带宽为100Hz，在偏离1KHz处噪声功率
为50dBm，则相噪为90dBc
P(f0-fm)
P(f0+fm)
f
f0-fm f0 f0+fm
2.3 单级振荡和主振放大式发射机
2.3.1 单级振荡式发射机
射频振荡器：磁控管振荡器，微波三极管振荡器，固态振荡器等
窄脉冲，重频时变，诱饵发射等
接收机、信号处理抗干扰：接收机抗饱和，重频、脉宽鉴别，MTI，MTD，积累检测，恒
虚警，宽限窄，前沿跟踪等
隐身与反隐身
隐身：通过形体设计和材料选择降低目标的RCS（）
雷达终端显示器和录取设备
平面显示器是使用最广泛的雷达显示器, 因为它能够提供平 面范围的目标分布情况, 这种分布情况与通用的平面地图是一 致的。显示器的图像如图4.2所示。方位角以正北为基准(零方 位角), 顺时针方向计量;距离则沿半径计量; 圆心是雷达站(零距 离)。 图的中心部分大片目标是近区的杂波所形成的, 较远的小 亮弧则是动目标, 大的是固定目标。
5.
近年来随着电视扫描技术和数字技术的发展, 出现了多功能 的光栅扫描雷达显示器。数字式的光栅扫描雷达显示器与雷达 中心计算机和显示处理专用计算机构成一体, 具有高亮度、高分 辨率、 多功能、 多显示格式和实时显示等突出优点, 既能显示 目标回波的二次信息, 也能显示各种二次信息以及背景地图。 由于采用了数字式扫描变换技术, 通过对图像存贮器(RAM)的控 制, 可以实现多种显示格式画面, 最多可达20多种画面, 包括正常 PPI型、偏心PPI型、B型、E型等。图4.7示出典型的机载雷达光 栅扫描显示器对地扫描状态的显示画面。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.1 雷达终端显示器
4.1.1 雷达终端显示器根据完成的任务可分为: 距离显示器、 平
面显示器、 高度显示器、 情况显示器和综合显示器、光栅扫描 显示器等。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
①②
3 0
－6 －6
③
④ ⑤ ⑥⑦
300DT
①—天线俯仰扫描线； ②—天线波束俯仰标志；
③ —目 标 ；
④—航标线；
⑤ —距 离 标 志 ；
⑨ ⑥ —距 离 量 程 值 ； ⑧ ⑦ —状 态 标 志 ；
5.
近年来随着电视扫描技术和数字技术的发展, 出现了多功能 的光栅扫描雷达显示器。数字式的光栅扫描雷达显示器与雷达 中心计算机和显示处理专用计算机构成一体, 具有高亮度、高分 辨率、 多功能、 多显示格式和实时显示等突出优点, 既能显示 目标回波的二次信息, 也能显示各种二次信息以及背景地图。 由于采用了数字式扫描变换技术, 通过对图像存贮器(RAM)的控 制, 可以实现多种显示格式画面, 最多可达20多种画面, 包括正常 PPI型、偏心PPI型、B型、E型等。图4.7示出典型的机载雷达光 栅扫描显示器对地扫描状态的显示画面。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.1 雷达终端显示器
4.1.1 雷达终端显示器根据完成的任务可分为: 距离显示器、 平
面显示器、 高度显示器、 情况显示器和综合显示器、光栅扫描 显示器等。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
①②
3 0
－6 －6
③
④ ⑤ ⑥⑦
300DT
①—天线俯仰扫描线； ②—天线波束俯仰标志；
③ —目 标 ；
④—航标线；
⑤ —距 离 标 志 ；
⑨ ⑥ —距 离 量 程 值 ； ⑧ ⑦ —状 态 标 志 ；
雷达技术 第四章 雷达终端12-14
(3)波形图
(2)R显
m ' 5m 1cm / km Rm ' 80 70 10km VxR S x l ' S x Rm ' m ' 100V T ' 2 Rm ' c 20k / c 1/15ms
25 25
4.3 距 离 显 示 器
A显 30cm, 150km, 1ms, 300V R显 10cm, 10km, 1/15ms, 100V
11
4.2 雷达显示器的类型及质量指标
3 .高度显示器（ E式显示器） 显示雷达目标的斜距和高度（仰角）两个坐标, 是二维显示器 横坐标表示距离, 纵坐标表示仰角或高度
仰角 高度
距离
距离
12
图 4.4 高度显示器的两种型式
4.2 雷达显示器的类型及质量指标
4. 情况显示器和综合显示器 随着防空系统和航空管制系统要求的提高及数字技术在雷 达中的广泛应用, 出现了由计算机和微处理机控制的情况显示器 和综合显示器。 情况显示器和综合显示器是在数字式平面位置显示器上提 供一幅空中态势的综合图像, 并可在综合图像之上叠加目标图像。 目标图像为一次信息, 综合图像为二次显示信息, 包括表格数据、 特征符号和地图背景, 例如河流、 跑道、 桥梁及建筑物等。
目标状态的显示可视化图41雷达终端的典型组成自接收机点迹录取数据处理轴角编码显示系统自天线一次信息距离角度位置二次信息航迹类别态势等实现对来自接收机或信号处理机的雷达目标回波的确认并提取位置和速度信息完成目标数据的关联航迹处理数据滤波等功能实现目标的连续跟踪完成天线瞬时指向角的提取及其坐标系转换完成目标的位置运动状态特征参数及空情态势等信息的显示41概述按坐标展现形式
《雷达显示器》课件
02
雷达显示器种类与用途
种类介绍
01
02
03
平面显示器
显示雷达探测到的平面图 像，便于观察目标位置和 分布。
立体显示器
通过三维立体效果展示雷 达探测到的目标，更真实 地反映目标的空间位置。
多功能显示器
除了显示雷达探测到的目 标外，还具备其他功能， 如显示地图、航迹等。
用途说明
军事应用
用于军事侦察、目标跟踪 、火控系统等，提高作战 效率和指挥能力。
案例总结
总结新型雷达显示技术的发展趋势和 应用前景，为相关企业和研究机构提 供参考和借鉴。
01
02
技术革新
分析新型雷达显示技术的技术特点和 发展趋势，如高清晰度、大屏幕化、 智能化等。
03
市场需求
探讨新型雷达显示技术在市场上的需 求和应用前景，包括行业需求、用户 需求和市场竞争等。
05
04
未来发展方向
雷达显示器是雷达系统的重要组成部 分，其性能直接影响着雷达系统的整 体性能和探测效果。
雷达显示器工作原理
雷达发射信号遇到目标后，反射回来的信号被雷达接收器接收，经过信号处理和 数据处理后，转换为图像或数据在雷达显示器上显示。
雷达显示器的工作原理涉及到信号处理、数据处理和图像处理等多个领域，其技 术难度和复杂性较高。
形显示等。
显示精度
显示精度决定了雷达图像的清 晰度和分辨率，直接影响雷达
的探测精度。
显示色彩
通过色彩表示不同目标或不同 性质的信息，提高雷达图像的
可读性和辨识度。
动态范围
动态范围决定了雷达图像的对 比度和亮度范围，影响目标识
别和细节呈现。
数据处理技术
数据预处理
《雷达显示器》课件
显示器硬件结构
雷达显示器包括屏幕、处理器、存储设备、接口等组件。高分辨率的显示屏 可以提供清晰的图像显示效果。
显示器软件结构
1 图像处理算法
对雷达信号进行处理和解析，提取目标信息，并生成可视化的图像。
2 界面设计
设计易于操作的用户界面，方便用户查看和控制雷达信息。
3 数据存储和导出
将雷达信息保存在数据库中，支持数据的导出和共享。
《雷达显示器》PPT课件
雷达显示器是一种用于显示雷达系统信息的设备。本课件介绍雷达显示器的 类型、工作原理、硬件和软件结构、显示效果等内容，并探讨其应用领域和 未来发展。
雷达系统介绍
雷达系统是一种利用电磁波进行目标识别和定位的技术。它由雷达发射器、接收器、信号处理器等组成。
雷达显示器的类型
直方图显示器
以直方图的形式显示雷达回波信号的强度和距离信息。
圆盘显示器
以圆盘的形式显示雷达扫描区域和目标位置。
示波器显示器
以示波器的形式显示雷达信号的波形。
雷达显示器的工作原理
雷达发射
雷达显示器接收来自雷达发射 器的脉冲信号。
雷达接收
雷达显示器解析接收到的脉冲 信号，并将其转化为可视化的 图像。
图像显示
雷达显示器将解析后的信号以 பைடு நூலகம்像的形式显示在屏幕上。
雷达显示器的显示效果
1
鲜明色彩
以丰富的色彩展现雷达目标的特征和属性。
2
清晰细致
显示细节丰富，提供高分辨率的图像显示。
3
实时性
能够及时更新并显示最新的雷达信息。
分辨率与刷新率
雷达显示器的分辨率决定了图像的清晰度，刷新率决定了图像的流畅度。高 分辨率和快速的刷新率可以提供更好的显示效果。
雷达原理雷达终端PPT学习教案
第22页/共192页
4.2 距 离 显 示 器
1. A型 显 示 器 2. A/R型 显 示 器
第23页/共192页
4.2 距 离 显 示 器
1. A型 显 示 器 （1） A显 画 面 及 示 波 管 A型显示器的典型画面如图4.5所示, 画面上有发射脉冲(又称主波)、近区地 物回波 和目标 回波, 还有距离刻度, 这个刻度可以是电子式的, 也可以是机械刻度尺。
2. 雷达对显示器的要求是由雷达的战术和 技术参 数决定 的, 通常有以下几点: 1) 显 示 器 的 类 型选择 。显示器类型的选择主要根据显示器的任务和显示的内容, 例如显示目标斜距采用A型、J型或A/R型; 显示距离和方位采用P型; 在指挥部和航空管制中心则选用情况 显示器 和综合 显示器 。 2) 显 示 的 坐 标 数量、 种类和 量程。 这些参数主要根据雷达的用途和战术指标来确定。
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4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
3) 对 目 标 坐 标 的分辨 力。这是指显示器画面上两个相邻目标的分辨能力。光点的 直径和 形状将 直接影 响对目 标的分 辨力, 性能良好的示波管的光点直径一般 为0.3 ~0.5 mm。此外, 分辨力还与目标距离远近天线波束 的半功 率宽度 和雷达 发射脉 冲宽度 等参数 有关。 4) 显 示 器 的 对 比度。 对比度是图像亮度和背景亮度的相对比值,
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
（ 2） 平面显示器显示雷 达 目 标 的 斜 距 和方 位两个坐标, 是二维显示器。 它用平面上的亮 点 位 置 来表示目 标 的 坐 标 , 光点的亮 度 表示目 标回 波的强 度。 平面显示器是使用最广泛的雷达显示器, 因为它能够提供平面范围的目标分 布情况 , 这种分布情况与通用的平面地图是一致 的。 常 用 的 平 面显 示器有 三种基 本类型 ：(a)PPI型显示器, (b)偏心PPI型显示器, (c) B型显示器。
4.2 距 离 显 示 器
1. A型 显 示 器 2. A/R型 显 示 器
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4.2 距 离 显 示 器
1. A型 显 示 器 （1） A显 画 面 及 示 波 管 A型显示器的典型画面如图4.5所示, 画面上有发射脉冲(又称主波)、近区地 物回波 和目标 回波, 还有距离刻度, 这个刻度可以是电子式的, 也可以是机械刻度尺。
2. 雷达对显示器的要求是由雷达的战术和 技术参 数决定 的, 通常有以下几点: 1) 显 示 器 的 类 型选择 。显示器类型的选择主要根据显示器的任务和显示的内容, 例如显示目标斜距采用A型、J型或A/R型; 显示距离和方位采用P型; 在指挥部和航空管制中心则选用情况 显示器 和综合 显示器 。 2) 显 示 的 坐 标 数量、 种类和 量程。 这些参数主要根据雷达的用途和战术指标来确定。
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4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
3) 对 目 标 坐 标 的分辨 力。这是指显示器画面上两个相邻目标的分辨能力。光点的 直径和 形状将 直接影 响对目 标的分 辨力, 性能良好的示波管的光点直径一般 为0.3 ~0.5 mm。此外, 分辨力还与目标距离远近天线波束 的半功 率宽度 和雷达 发射脉 冲宽度 等参数 有关。 4) 显 示 器 的 对 比度。 对比度是图像亮度和背景亮度的相对比值,
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
（ 2） 平面显示器显示雷 达 目 标 的 斜 距 和方 位两个坐标, 是二维显示器。 它用平面上的亮 点 位 置 来表示目 标 的 坐 标 , 光点的亮 度 表示目 标回 波的强 度。 平面显示器是使用最广泛的雷达显示器, 因为它能够提供平面范围的目标分 布情况 , 这种分布情况与通用的平面地图是一致 的。 常 用 的 平 面显 示器有 三种基 本类型 ：(a)PPI型显示器, (b)偏心PPI型显示器, (c) B型显示器。
雷达终端显示器和录取设备
图4.35
= f x′ = f y′
f cp 2 2
n
∆X ∆Y
f cp
n
f x′, f y′ ：输出脉冲平均频率 n ：数据位数 f cp ：输入时钟脉冲频率 T0 ：总的描绘时间
2n T0 = f cp
规划： a．xm、ym、Δxm、Δym 均为整数； b．限定画完一个矢量的总时间To ，fo=1/To； c．尽可能均匀的在To 时间内给原值(xm、ym)发出(Δxm、Δym)个增量脉冲 (每个脉冲的增量为1，计数产生)。x 方向的频率变化 fxm = fo ⋅Δxm，y方 向fym = fo ⋅Δym。
7
§4.2 距离显示器
§4.2.2 A/R显 为避免A显的重合误差，提高测距精度，引入A/R显，图4.11 起始时间变化 e. x. 4.1 已知 单枪静电偏 转示波管偏 转灵敏度 0.1cm/V ， Rmax 对 应扫略线 长度 l=30cm，标尺系数m=5Km/cm，现保证全程测量，采用A/R显示方法，将 70Km~80km一段标尺系数扩大5倍，画出加于x偏转板、y偏转板上的偏转 信号和加于阴极上的辉亮信号，标明锯齿电压的斜率，对准时间关系。
• 距离坐标录取 • 角坐标录取 等信号法
雷达信号处理重点实验室 15
( km /cm )
l =SxVx = Rm m m= Rm l
斜距
电压
Sx
标尺 刻度
c Rm = T =150T 2
km ms
m
锯齿波斜率 k =
③下垂直偏转板
刻度频率 f ( Hz ) 单位刻度距离 ∆R ( km ) =
c1 1 =150 2 f f
雷达信号处理重点实验室
Vx (V /ms ) T
= f x′ = f y′
f cp 2 2
n
∆X ∆Y
f cp
n
f x′, f y′ ：输出脉冲平均频率 n ：数据位数 f cp ：输入时钟脉冲频率 T0 ：总的描绘时间
2n T0 = f cp
规划： a．xm、ym、Δxm、Δym 均为整数； b．限定画完一个矢量的总时间To ，fo=1/To； c．尽可能均匀的在To 时间内给原值(xm、ym)发出(Δxm、Δym)个增量脉冲 (每个脉冲的增量为1，计数产生)。x 方向的频率变化 fxm = fo ⋅Δxm，y方 向fym = fo ⋅Δym。
7
§4.2 距离显示器
§4.2.2 A/R显 为避免A显的重合误差，提高测距精度，引入A/R显，图4.11 起始时间变化 e. x. 4.1 已知 单枪静电偏 转示波管偏 转灵敏度 0.1cm/V ， Rmax 对 应扫略线 长度 l=30cm，标尺系数m=5Km/cm，现保证全程测量，采用A/R显示方法，将 70Km~80km一段标尺系数扩大5倍，画出加于x偏转板、y偏转板上的偏转 信号和加于阴极上的辉亮信号，标明锯齿电压的斜率，对准时间关系。
• 距离坐标录取 • 角坐标录取 等信号法
雷达信号处理重点实验室 15
( km /cm )
l =SxVx = Rm m m= Rm l
斜距
电压
Sx
标尺 刻度
c Rm = T =150T 2
km ms
m
锯齿波斜率 k =
③下垂直偏转板
刻度频率 f ( Hz ) 单位刻度距离 ∆R ( km ) =
c1 1 =150 2 f f
雷达信号处理重点实验室
Vx (V /ms ) T
雷达原理电子教案 (4)
A/R型显示器有两条扫掠线。上面一条扫掠线和A型显示器 相同, 下面一条是上面扫掠线中一小段的扩展, 扩展其中有回波 的一小段可以提高测距精度, 它是从A型显示器演变而来的。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
主波 回波 距离
主波 回波
回波 主波
(a)
(b)
(c)
图 4.1 (a)A型显示器; (b) J型显示器; (c) A/R显示器
2) 显示的坐标数量、种类和量程 这些参数主要根据雷达的 用途和战术指标来确定。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
3) 对目标坐标的分辨力 这是指显示器画面上两个相邻目标 的分辨能力。光点的直径和形状将直接影响对目标的分辨力, 性 能良好的示波管的光点直径一般为0.3 ~0.5 mm。此外, 分辨力还 与目标距离远近天线波束的半功率宽度和雷达发射脉冲宽度等 参数有关。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
仰角
高度
距离
距离
图 4.5 高度显示器的两种型式
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.
随着防空系统和航空管制系统要求的提高及数字技术在雷 达中的广泛应用, 出现了由计算机和微处理机控制的情况显示器 和综合显示器。情况显示器和综合显示器是安装在作战指挥室 和空中导航管制中心的自主式显示装置, 它在数字式平面位置显 示器上提供一幅空中态势的综合图像, 并可在综合图像之上叠加 雷达图像。图4.6示出综合显示器的画面, 其中雷达图像为一次 信息, 综合图像为二次显示信息, 包括表格数据、 特征符号和地 图背景, 例如河流、 跑道、 桥梁及建筑物等。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
2.
平面显示器显示雷达目标的斜距和方位两个坐标, 是二维 显示器。 它用平面上的亮点位置来表示目标的坐标, 属亮度调 制显示器。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
主波 回波 距离
主波 回波
回波 主波
(a)
(b)
(c)
图 4.1 (a)A型显示器; (b) J型显示器; (c) A/R显示器
2) 显示的坐标数量、种类和量程 这些参数主要根据雷达的 用途和战术指标来确定。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
3) 对目标坐标的分辨力 这是指显示器画面上两个相邻目标 的分辨能力。光点的直径和形状将直接影响对目标的分辨力, 性 能良好的示波管的光点直径一般为0.3 ~0.5 mm。此外, 分辨力还 与目标距离远近天线波束的半功率宽度和雷达发射脉冲宽度等 参数有关。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
仰角
高度
距离
距离
图 4.5 高度显示器的两种型式
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.
随着防空系统和航空管制系统要求的提高及数字技术在雷 达中的广泛应用, 出现了由计算机和微处理机控制的情况显示器 和综合显示器。情况显示器和综合显示器是安装在作战指挥室 和空中导航管制中心的自主式显示装置, 它在数字式平面位置显 示器上提供一幅空中态势的综合图像, 并可在综合图像之上叠加 雷达图像。图4.6示出综合显示器的画面, 其中雷达图像为一次 信息, 综合图像为二次显示信息, 包括表格数据、 特征符号和地 图背景, 例如河流、 跑道、 桥梁及建筑物等。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
2.
平面显示器显示雷达目标的斜距和方位两个坐标, 是二维 显示器。 它用平面上的亮点位置来表示目标的坐标, 属亮度调 制显示器。
雷达原理_第四章-雷达终端
主波
回波
A/R型显示器
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
（2）
平面显示器显示雷达目标的斜距和方位两个坐标, 是二维显示器。 它用平 面上的亮点位置来表示目标的坐标, 光点的亮度表示目标回波的强度。
平面显示器是使用最广泛的雷达显示器, 因为它能够提供平面范围的目标 分布情况, 这种分布情况与通用的平面地图是一致的。
平面显示器 （PPI显示器）
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
偏心PPI型显示器是P显移动原点，使其偏离荧光屏几何中心，以 便在给定方向上得到最大扫描扩展。
距离
方位
偏心PPI显示器
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
B型显示器, 它以横坐标表示方位, 纵坐标表示距离。通常方位角不是 取整个360°, 而是取其中的某一段, 即雷达所监视的一个较小的范围。如 果距离也不取全程, 而是某一段, 这时的B式就叫做微B显示器。在观察某一 波门范围以内的情况时可以用微B显。
200k m
0
0km
90
B式显示器
CUIT
雷 达 平 面 显 示 图 示 例
雷达图说明：中心点为厦门（气象台），每距离圈60公里，可覆盖300公里范围。 PPI-平面强度图：可以想象为从空中俯视地面时所看到的云的分布情况。 仰角：雷达天线扫描线与地面的夹角。 DBZ：雷达回波的强度值，数值越大，强度越强，反映在现象上雨越大。 距离：指总距离圈为300公里。 时间和日期：指观测的时间，每天固定时次观测（08、11、14、17、20、23时）, 有回波时资 料更新。
4.1 雷达终端显示器的类型及质量指标
J型显示器是圆周扫描, 它与A型显示器相似, 所不同的是把扫描线从直线 变为圆周。目标的斜距取决于主波与回波之间在顺时针方向扫描线的弧长。
雷达原理--第4章
雷达高显强度图说明：坐标原点为厦门气象台
四、综合显示器及常见画面
CUIT
CUIT
§4.2 距离显示器
A型显示器组成框图及显示原理
方 脉冲触发 波 锯齿电压 形成电路 差 分 放大器 产生器
振 铃 电 路
限 幅 放 大
刻 度 形 成 视 频
放大器 辉亮放大 移动距标 形 成 雷达回波
CUIT
CUIT
J型显示器 A/R型显示器
CUIT
二、平面显示器及常见画面
二维显示器：同时显示雷达目标斜 距和方位
200km
0km 0 90
平面显示器 （PPI显示器）
B式显示器
雷 达 平 面 显 示 图 示 例
雷达图说明：中心点为厦门（气象台），每距离圈60公里，可覆盖300公里范围。 PPI-平面强度图：可以想象为从空中俯视地面时所看到的云的分布情况。 仰角：雷达天线扫描线与地面的夹角。 DBZ：雷达回波的强度值，数值越大，强度越强，反映在现象上雨越大。 距离：指总距离圈为300公里。
在现代战争中，雷达的目标经常是多方 向多批次和高速度的。因此，录取方法 目前分为半自动录取和全自动录取。
CUIT
二、全自动录取
接收机 输出
信号 检测
发现
距离 编码
排队 控制
缓冲 储存
计算机
方位 编码
其他参数
时间 编码
同步控制
时序脉冲 产 生 器
到各部件
CUIT
§4.6
综合显示器简介
综合显示器能以半自动或全自动方式录 取目标的坐标数据，能显示雷达的原始 信息和二次信息。它的一个重要特点是 能显示来自地图产生器的地图背景和若 干表格数据。它能灵活地把一次信息二 次信息地图背景和各种表格数据等综合 在同一个显示器画面上进行显示，形象 地提供雷达威力范围内比较全面的综合 信息。
雷达原理4显示器
t
启 动 ② 脉 冲
&
… 输出
&
③ ④
t
t
若计数脉冲频率为f, 距离取样间隔τR=1/f, 由读出的距离数 码N, 可确定目标时延tR和目标的距离R:
(a )
(b )
tR N R 1 1 R ctR cN R 2 2
操作员
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.5 雷达数据的录取
4.5.1 引言 雷达系统对雷达信息处理的过程主要有以下三点: (1) 从雷达接收机的输出中检测目标回波, 判定目标的存在; (2) 测量并录取目标的坐标; (3) 录取目标的其它参数, 如机型、架数、国籍、发现时间 等, 并对目标进行编批。
H＝Kt H Y＝Kt cos
iX=K′t sin θ iY=K′t cos θ
(4.3.3)
H X＝Kt sin
图4.21 磁场的分解与合成
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.4 计算机图形显示
4.4.1 计算机图形显示系统
计算机
信号控制、处 理、存储电路
显示读 出装置
计算机 通信装 置
辉亮 放大
回波 信号
图 4.10 A型显示器的方框图
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.3 平面位置显示器
4.3.1 平面位置显示器画面特点
330° 0° 30° 60°
300°
目标 3
近区 地物 回波
270°
90°
240° 210° 目标 2
目标 1
120°
150° 180°
图 4.14 P型显示器的画面
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 1. 距离显示器(一维显示器)
第4章 雷达终端显示器和录取设备分解
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
BF-9 2009 河流 桥梁
表格
V＝ 4
AF -16-3 AF -61-5 …… …… MF＝ 9 -5
目标 CF-3-9 9005
CF-07 13-32 跑道
闪光点
AF -16-37
距标
图 4.6 综合显示器画面示意
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 5.光栅扫描雷达显示器 近年来随着电视扫描技术和数字技术的发展, 出现了多功能
20~30次每秒。 6) 显示图像的失真和误差 有很多因素使图像产生失真和误 差, 例如扫描电路的非线性失真, 字符和图像位置配合不准确等。 在设计中要分析产生失真和误差的原因, 加以补偿和改善措施。
此外, 还有显示器的体积、 重量、环境条件、电源电压及
功耗等要求。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
RHI显示器。 但在精密跟踪雷达中常采用E式, 并配合B显使用。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
仰角
高度
距离
距离
图 4.5 高度显示器的两种型式
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 4. 情况显示器和综合显示器 随着防空系统和航空管制系统要求的提高及数字技术在雷
达中的广泛应用, 出现了由计算机和微处理机控制的情况显示器
个较小的范围。如果距离也不取全程, 而是某一段, 这时的B式
就叫做微 B显示器。在观察某一波门范围以内的情况时可以用 微B显。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
方位 距离
图 4.3 偏心PPI显示器
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
距离
方位
图 4.4 B式显示器的图像
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 3 .高度显示器 这种显示器用在测高雷达和地形跟随 雷达系统中, 统称 为E式显示器, 如图4.5所示, 横坐标表示距离, 纵坐标表示仰角 或高度, 表示高度者又称为 RHI 显示器。在测高雷达中主要用
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的光栅扫描雷达显示器。数字式的光栅扫描雷达显示器与雷达
中心计算机和显示处理专用计算机构成一体, 具有高亮度、高分 辨率、 多功能、 多显示格式和实时显示等突出优点, 既能显示 目标回波的二次信息 , 也能显示各种二次信息以及背景地图。 由于采用了数字式扫描变换技术, 通过对图像存贮器(RAM)的控 制, 可以实现多种显示格式画面, 最多可达20多种画面, 包括正常 PPI型、偏心PPI型、B型、E型等。图4.7示出典型的机载雷达光 栅扫描显示器对地扫描状态的显示画面。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
BF-9 2009 河流 桥梁
表格
V＝ 4
AF -16-3 AF -61-5 …… …… MF＝ 9 -5
目标 CF-3-9 9005
CF-07 13-32 跑道
闪光点
AF -16-37
距标
图 4.6 综合显示器画面示意
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 5. 近年来随着电视扫描技术和数字技术的发展, 出现了多功能
RHI显示器。 但在精密跟踪雷达中常采用E式, 并配合B显使用。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
仰角
高度
距离
距离
图 4.5 高度显示器的两种型式
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 4. 随着防空系统和航空管制系统要求的提高及数字技术在雷
达中的广泛应用, 出现了由计算机和微处理机控制的情况显示器
偏转调制显示器。 A型显示器为直线扫掠, 扫掠线起点与发射脉冲同步, 扫掠线 长度与雷达距离量程相对应, 主波与回波之间的扫掠线长代表目 标的斜距。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 J型显示器是圆周扫掠, 它与A型显示器相似, 所不同的是把 扫掠线从直线变为圆周。 目标的斜距取决于主波与回波之间在 顺时针方向扫掠线的弧长。 A/R型显示器有两条扫掠线。上面一条扫掠线和A型显示器 相同, 下面一条是上面扫掠线中一小段的扩展, 扩展其中有回波 的一小段可以提高测距精度, 它是从A型显示器演变而来的。
2) 显示的坐标数量、种类和量程 这些参数主要根据雷达的
用途和战术指标来确定。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ①—天线俯仰扫描线； ②—天线波束俯仰标志； ③ —目标 ； 0 ⑨ ⑧ －6 －6 0 6 ④—航标线 ； ⑤ —距离 标志； ⑥ —距离 量程值 ； ⑦ —状态 标志； ⑧ —天线 方位扫 描线； ⑨ —天线 方位标 志
300DT 3
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 1. 距离显示器 常用的距离显示器有三种基本类型。其画面如图 4.1 所示 , 其中(a)为A型显示器, (b)为J型显示器, (c)为A/R型显示器。 距离显示器显示目标的斜距坐标, 它是一度空间显示器, 用
光点在荧光屏上偏转的振幅来表示目标回波的大小, 所以又称为
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
正北
方 位 角
图 4.2 平面显示器的图像
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 平面显示器既可以用极坐标显示距离和方位, 也可以用直角 坐标来显示距离和方位, 若为后者，则其画面如图4.4所示, 称为 B式显示器, 它以横坐标表示方位, 纵坐标表示距离。通常方位 角不是取整个360°, 而是取其中的某一段, 即雷达所监视的一
个较小的范围。如果距离也不取全程, 而是某一段, 这时的B式
就叫做微 B显示器。在观察某一波门范围以内的情况时可以用 微B显。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
方位 距离
图 4.3 偏心PPI显示器
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
距离
方位
图 4.4 B式显示器的图像
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 3. , 统称 为E式显示器, 如图4.5所示, 横坐标表示距离, 纵坐标表示仰角 或高度, 表示高度者又称为 RHI 显示器。在测高雷达中主要用
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.1 雷达终端显示器
4.2 距离显示器达数据录取
4.6 综合显示
4.7 光栅扫描雷达显示
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
4.1 雷达终端显示器
4.1.1 雷达终端显示器根据完成的任务可分为: 距离显示器、 平 面显示器、 高度显示器、 情况显示器和综合显示器、光栅扫描 显示器等。
和综合显示器。情况显示器和综合显示器是安装在作战指挥室 和空中导航管制中心的自主式显示装置, 它在数字式平面位置显 示器上提供一幅空中态势的综合图像, 并可在综合图像之上叠加 雷达图像。图4.6示出综合显示器的画面, 其中雷达图像为一次 信息, 综合图像为二次显示信息, 包括表格数据、 特征符号和地 图背景, 例如河流、 跑道、 桥梁及建筑物等。
图 4.7 典型的机载雷达对地扫描状态显示画面
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 4.1.2 雷达对显示器的要求是由雷达的战术和技术参数决定的 ,
通常有以下几点:
1) 显示器的类型选择 显示器类型的选择主要根据显示器的
任务和显示的内容, 例如显示目标斜距采用 A型、J型或A/R型;
显示距离和方位采用P型; 在指挥部和航空管制中心则选用情况 显示器和综合显示器。
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备
主波
回波 主波
主波
回波
距离
回波
(a)
( b)
(c)
图 4.1 (a)A型显示器; (b) J型显示器; (c) A/R显示器
第 4 章 雷达终端显示器和录取设备 2. 平面显示器显示雷达目标的斜距和方位两个坐标 , 是二维
显示器。 它用平面上的亮点位置来表示目标的坐标, 属亮度调
制显示器。 平面显示器是使用最广泛的雷达显示器, 因为它能够提供平 面范围的目标分布情况, 这种分布情况与通用的平面地图是一 致的。显示器的图像如图 4.2 所示。方位角以正北为基准 ( 零方
位角), 顺时针方向计量;距离则沿半径计量; 圆心是雷达站(零距
离)。 图的中心部分大片目标是近区的杂波所形成的, 较远的小 亮弧则是动目标, 大的是固定目标。