雷达测距方法精编版
测绘技术中的雷达测距与测高应用方法
测绘技术中的雷达测距与测高应用方法雷达测距与测高应用方法在测绘技术中的重要性引言：测绘技术是一项以测量、计算和分析数据来确定地球表面几何和地理信息的工程学科。
雷达测距与测高应用方法是测绘技术中一个关键的领域。
本文将探讨雷达测距与测高的原理以及在测绘领域中的应用。
1. 雷达测距的原理雷达技术是通过发射电磁波并测量其返回时间和强度来实现距离测量的。
在雷达测距中，发射器向目标发送脉冲电磁波，接收器接收通过目标反射回来的电磁波。
通过测量发送脉冲与接收脉冲之间的时间差，可以计算出目标与雷达之间的距离。
2. 雷达测距的应用2.1 海洋测绘雷达测距在海洋测绘中起着重要的作用。
通过使用雷达进行水深测量，可以确定海底地形，帮助绘制海图和航行图。
同时，雷达还可用于测量船只与各种障碍物（如海岛和礁石）之间的距离，以避免船只碰撞。
2.2 地形测绘在地形测绘中，雷达测距可以被用来确定地面或建筑物的高度和轮廓。
这对于城市规划、建筑设计以及自然资源管理都非常重要。
通过雷达测距，可以快速而准确地收集大量地理数据，为地图制作和地形分析提供支持。
3. 雷达测高的原理雷达测高是通过测量地面与空中目标之间的时间差来计算目标的高度。
雷达系统中的高度测量通常采用空中目标与地面之间的一次弹跳反射测距。
通过测量飞行器发送的脉冲信号与地面反射脉冲之间的时间差，可以计算出目标的高度。
4. 雷达测高的应用4.1 航空测绘雷达测高在航空测绘中扮演着重要的角色。
利用雷达测高技术，可以测量飞机与地面之间的距离，从而确定地理特征的高度，如山脉和建筑物。
这种高度数据对于航空导航和飞行安全至关重要。
4.2 农业测绘雷达测高技术在农业测绘中也被广泛应用。
通过测量作物的高度，可以评估它们的生长状况和健康状况，帮助农民了解农作物的需求，并采取相应的养护措施。
此外，雷达测高技术还可以用来测量土壤的紧实度和植被的覆盖度，为农业生产做出更准确的决策。
结论：雷达测距与测高应用方法在测绘技术中扮演着重要的角色。
雷达测距原理及实现方法
雷达测距原理及实现方法一、雷达测距原理雷达是利用无线电波进行探测和测距的一种技术。
雷达测距是通过测量从雷达到目标物体的往返时间差来估计目标的距离。
雷达测距的原理可以简单地概括为发射一束射频信号，当这个信号遇到目标时，部分能量被目标吸收或散射，剩下的能量会返回雷达。
雷达系统接收这个返回的信号，并测量从发送到返回信号的时间差，然后根据电磁波在空气中的传播速度，就可以计算出目标到雷达的距离。
具体实现雷达测距的原理有以下几种：1.脉冲测距原理：脉冲测距原理是利用发射一组很短的脉冲信号，并测量从发送到返回信号的时间来计算距离。
这种方法的特点是简单、精度较高，适用于对距离变化不频繁的目标进行测距。
2.相位测距原理：相位测距原理是利用发射一组连续波信号，并测量信号的相位变化来计算距离。
相位变化与距离成正比，并且可以通过频率测量的方法，精确计算出距离。
相位测距一般用于对动态目标进行测距。
3.干涉测距原理：干涉测距原理是利用发射两个相干的连续波信号，并测量两个信号之间的干涉现象来计算距离。
干涉测距具有高精度和高抗干扰性能的特点，适用于对距离变化频繁的目标进行测距。
4.多普勒测距原理：多普勒测距原理是利用目标在接收到的波的频率上所引起的多普勒频移来计算目标的速度和距离。
多普勒测距一般用于对移动目标进行测速和测距。
二、雷达测距实现方法实现雷达测距需要几个关键的组件和步骤：1.发射器和天线：发射器产生并发送无线电波的信号，天线用于辐射和接收电磁波。
2.接收器：接收器用于接收从目标返回的信号，并将其转换成电信号。
3.信号处理：接收到的信号经过信号处理子系统进行滤波、放大、调制等操作以提取出目标信息。
4.时间测量：雷达系统需要测量从信号发射到接收到返回信号的时间差。
可以通过多种方法实现时间测量，例如使用计数器、脉冲计时器等。
5.距离计算：根据从时间测量得到的时间差，结合电磁波在空气中的传播速度，通过计算得到目标到雷达的距离。
雷达测速及测距
雷达测速与测距GZH 2016/3/29系统流程图模块分析1 脉冲压缩1.1 原理分析雷达的根本功能是利用目标对电磁波的散射而发现目标，并测定目标的空间位置。
雷达分辨力是雷达的主要性能参数之一。
所谓雷达分辨力是指在各种目标环境下区分两个或两个以上的邻近目标的能力。
一般说来目标距离不同、方位角不同、高度不同以及速度不同等因素都可用来分辨目标，而与信号波形严密联系的那么是距离分辨力和速度(径向)分辨力。
两个目标在同一角度但处在不同距离上，其最小可区分的距离称为距离分辨力，雷达的距离分辨力取决于信号带宽。
对于给定的雷达系统，可到达的距离分辨力为〔1.1〕其中c为光速，为发射波形带宽。
雷达的速度分辨率可用速度分辨常数表征，信号在时域上的持续宽度越大，在频域上的分辨率能力就越好，即速度分辨率越好。
对于简单的脉冲雷达，，此处，为发射脉冲宽度。
因此，对于简单的脉冲雷达系统，将有〔1.2〕在普通脉冲雷达中，由于信号的时宽带宽积为一常数〔约为1〕，因此不能兼顾距离分辨力和速度分辨力两项指标。
雷达对目标进展连续观测的空域叫做雷达的探测围，也是雷达的重要性能数，它决定于雷达的最小可测距离和最大作用距离，仰角和方位角的探测围。
而发射功率的大小影响作用距离，功率大那么作用距离大。
发射功率分脉冲功率和平均功率。
雷达在发射脉冲信号期间 所输出的功率称脉冲功率，用Pt表示；平均功率是指一个重复周期Tr发射机输出功率的平均值，用Pav 表示。
它们的关系为〔1.3〕脉冲压缩〔PC〕雷达体制在雷达脉冲峰值受限的情况下，通过发射宽脉冲而获得高的发能量，以保证足够的最大作用距离，而在接收时那么采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲，以提高距离分辨力，因而能较好地解决作用距离与分辨能力之间的矛盾。
在脉冲压缩系统中，发射波形往往在相位上或频域上进展调制，接收时将回波信号加以压缩，使其等效带宽B满足。
令,那么〔1.4〕〔1.4〕式中，表示经脉冲压缩后的有效脉宽。
雷达测距原理及实现方法
2020/4/1
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测距范围：包括最小可测距离和最大单值测距范围。
最小可测距离——指雷达能测量的最近目标的距离。脉冲雷达收发共用天线，在 发射脉冲宽度τ时间内，接收机和天线馈线系统间是断开的，不能正常接收目标回 波。发射脉冲过去后天线收发开关恢复到接收状态，也需要一段时间t0。在上述这 段时间内，由于不能正常接收回波信号，雷达是很难进行测距的。因此，雷达的
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地基/舰载雷达实现超视距探测的主要手段有： 高频地波超视距雷达High Frequency Surface Wave OTH Radar
高频地波超视距雷达正是利用高频(3~30MHz)垂直极化电磁波沿海面 绕射的特性探测超视距的海面舰船和低空飞机，沿海面绕射300~400km。 高频天波雷达High Frequency Skywave OTH Radar
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美国Raytheon公司高频地波雷达 SWR-503的接收天线阵
澳大利亚Jindaleee 高频天波雷达接收 天线阵
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现代级：136-139 中华现代：168-169 中华神盾：170-171
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实现方法：
调幅——脉冲法测距 调频——频率法测距 调相——相位法测距
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D.K. Barton et al, Radar Technology Encyclopedia, Artech House, Inc., 1998
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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
雷达测距原理及实现方法
36、如果我们国家宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
第6章雷达目标距离的测量ppt课件
全微分, 得到
dR
R c
dc
R tR
dtR
R c
dc
c 2
dtR
用增量代替微分, 可得到测距误差为
R
R c
c
c 2
tR
(6.1.2)
式中, Δc为电波传播速度平均值的误差; ΔtR为测量目标回波延迟
时间的误差。
第 6 章 目标距离的测量
由式(6.1.2)可看出, 测距误差由电波传播速度c的变化Δc以 及测时误差ΔtR两部分组成。
雷达以fr1和fr2的重复频率交替发射脉冲信号。通过记忆重 合装置, 将不同的fr发射信号进行重合, 重合后的输出是重复频 率fr的脉冲串。同样也可得到重合后的接收脉冲串, 二者之间的 时延代表目标的真实距离, 如图6.6(a)所示。
第 6 章 目标距离的测量
发 fr1 收 fr1 t1
发 fr2 收 fr2 t2
自动测距时的测量误差与测距系统的结构、系统传递函数、 目标特性(包括其动态特性和回波起伏特性)、干扰(噪声)的强度 等因素均有关系, 详情可参考测距系统有关资料。
第 6 章 目标距离的测量
当混杂噪声为限带高斯白噪声，输入信号的复调制函数为
u(t), 输入x(t)=u(t)+n(t)经匹配滤波器输出取包络后，求信号最大
tR
tR Tn0
tR
(a)
图 6.6 (a) 用双重高重复频率测距; (b) “舍脉冲”法判模糊
第 6 章 目标距离的测量
AM－2
AM－2
发射AM A1 A2 A3 A4 … AM－3 AM－1 AM A1 A2 A3 A4 … AM－3 AM－1 AM
脉冲
…
…
雷达测距和测方位及导航定位详解演示文稿
控钮应调至最佳状态
选择正确的切点
岸线在雷达地平内，测岸线距离定位，距标内沿与回波内沿相切 岸线在雷达地平外，测山峰的距离定位，距标外沿与回波外沿相
切
选择正确的测量顺序
先正横，后首尾
不测余辉的距离
第四页，共26页。
1. 设备性能因素
水平波束宽度及形状不对称 方位扫描系统的角数据传递误差 船首标志的宽度及位置误差
船舶反射性能
回波强度取决于： 视角：正横方向大于首尾方向 大小尺寸：大船大于小船 照射面积：空载大于满载 物标质地:钢铁结构大于木船或玻璃钢船 表面结构:滚装船大于满载的油轮
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浮标等小物标特点
高度低，体积小； 成球形，圆柱形，圆锥形，杆形； 探测距离大约60.5n mile 角反射器: 在一个很宽的角度范围内，电磁波射进
入角内的能量将以完全相反的方向反射出来。从而增 大发现这些航标的距离。 缺点：无编码识别，易混淆。
第十一页，共26页。
冰山的回波特性
是较差的雷达物标 探测距离：见P207 危险物标：葫芦形小冰山 注意：平静海面上的表面光滑的连续冰区 表面粗糙，高矮不一的冰障同海浪干扰
第十二页，共26页。
第十七页，共26页。
Racon
第十八页，共26页。
Racon clutter
方位信标（Ramark）
有源主动雷达信标 扫频式: X 波段, 按固定的
时间间隔发射信号. 固定频率式: 在雷达工作频
率之外，需另配设备。
雷达信标干扰：信号过强， 用FTC抑制干扰。
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雷达收救应答器（SART-search and rescue radar
基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计
（原创实用版3篇）编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:____年___月___日序言下面是本店铺为大家精心编写的3篇《基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计》，供大家借鉴与参考。
下载后，可根据实际需要进行调整和使用，希望能够帮助到大家，谢射!（3篇）《基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计》篇1基于概率统计的雷达稳定测距方法通常包括以下步骤：1. 收集数据：利用雷达系统收集大量距离数据，这些数据应涵盖整个测量范围。
2. 数据预处理：对收集到的数据进行预处理，包括去除异常值、滤波等。
目的是提高数据的准确性和稳定性。
3. 建立概率模型：根据雷达测量的原理和数据特征，建立一个概率模型。
这个模型可以用来描述雷达测量误差的概率分布。
4. 估计模型参数：通过最大化似然函数或贝叶斯信息准则等方法，对概率模型的参数进行估计。
这些参数通常与雷达系统的特性有关，如噪声、信噪比等。
5. 校正距离数据：利用概率模型对原始距离数据进行校正。
在校正过程中，模型参数会被用来对距离数据进行加权或插值，从而得到更准确和稳定的距离值。
6. 实时监测与更新：持续对雷达系统进行数据收集和处理，以便实时监测和更新雷达的稳定测距能力。
基于概率统计的雷达稳定测距方法可以提高雷达系统的测量精度和稳定性。
在雷达物位计中，这种方法可以用来测量液位高度，从而实现对液位变化的实时监测。
物位计的雷达系统会发射电磁波并接收回波，通过计算回波的时间来计算液位高度。
《基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计》篇2基于概率统计的雷达稳定测距方法通常包括以下步骤：1. 收集数据：利用雷达系统收集大量距离样本，每个样本包括一个距离值和一个相应的时间戳。
2. 数据预处理：对收集到的数据进行预处理，包括去除异常值、滤波等操作，以减少噪声影响，提高测量精度。
雷达测距——精选推荐
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2013-6-16
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微型测距雷达的原理及组成 - 电子发烧友网
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4 结语
低成本微型测距雷达经实验在原理上是行得通的，但距离较近，实际测试后发现微波 头采用直接混频方式输出灵敏度较低。下一步改进需要增加一个中频，放大后解调，再进行视 频放大。
热门词
传感器 LED 变频器 开关电源 芯片 单片机 显示器 DSP CMOS FPGA
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微型测距雷达的原理及组成 - 电子发烧友网
式中：R为距离;c为光速;
为三角波正向发射频率与接收频率之差，fb-为三角波负向发射频率与接收频率之差;f为 三角波调制频率;△fm为受调制的发射频率最大频偏的二分之一。
三角波调制频率的选择与距离分辨率有关。假如选择f=200 Hz，△fm=100 MHz，而此 时测出的频率fbav为50 kHz，则可以计算出R≈ 93.750 0 m;如果测出的频率fbav=50.001 kHz，R=93.751 8 m，二者之差为1.8 mm，即每1 Hz代表1.8 mm的距离。提高调制频率f的值， 分辨率还可以增加。假如f=1 000 Hz，其他参数不变，同样测出的频率fbav=50 kHz， R=18.750 O m;fbav=50.001 kHz，R=18.750 4 m，相差0.4 mm，每1 Hz代表O.4 mm的距离。
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实现方法：
调幅——脉冲法测距 调频——频率法测距 调相——相位法测距
2019/6/2
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D.K. Barton et al, Radar Technology Encyclopedia, Artech House, Inc., 1998
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俄制MINERAL-ME 目标指示/射控雷达 (Bandstand音乐台) ——利用大气波导
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雷达测距的实现方法
物理解释：
一般地说单载频的连续波雷达没有测距能力，这与其发射信号带宽 太窄有关。若必须测量距离，则需要在连续波发射信号上加上某些定时 标志以识别发射的时间和回波时间。标志越尖锐、鲜明，则传输时间的 测量越准确。由傅立叶变换知：定时标志越尖锐，则发射信号的频谱越 宽。因此为了测量传输时间或距离，则必须扩展单载频连续波的频谱。
Antiship Missiles
Detection and
Fighter and Small Boat
Tracking at 37Km Detection and Tracking
at 74Km
Ship Detection and Tracking at 200Km
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电磁波沿海面的绕射传播
高频地波超视距雷达正是利用高频垂直极化电磁波沿海面绕射的特 性探测超视距的海面舰船和低空飞机。
TBMs Out to 700Km
Line-of-Sight Propagation
Horizon Surface wave Propagation
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脉冲法测距的优缺点
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脉冲雷达
常规脉冲雷达是幅度调制的一个例子，其发射波形是单载频的矩形脉冲 ，按一定的(单重复周期)或交错的重复周期(参差重复周期)工作，发射一 个短脉冲相当于对电磁波打上标记以测往返时间。
h↑—n↓—vp↑ dn/dh<0
分层大气(层内均 匀，越高越稀薄)
射线通过径向分层大气时的途径
[美]杰里L. 伊伏斯等编，现代雷达原理，电子工业出版社，1991.3
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折射效应对目标位置的影响
电磁波在非均匀大气层中传播时出现的大气折射，将有两方面影响： 1)、改变雷达测量距离，产生测距误差。 2)、引起俯仰角测量误差。 折射的影响可采用等效地球半径法近似说明。《现代雷达原理》P60
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微波超视距雷达 利用海上大气波导(大气超折射和对流层非均匀散射)传播效应是此系
统在微波段实现超视距探测的基础，分别对应主动、被动工作方式。
dn/dh比正常值更负时， 电波更加向地面弯曲。
详细分析：见《电磁波传播特性》章节。
1、大气密度、温度、湿度等参数随时间、 地点而变化，导致大气传播介质的导磁 系数和介电常数发生相应改变，引起电 波传播速度c变化。
昼夜间大气中温度、气压及湿度的起伏 变化所引起的传播速度变化为：
c c 105
丁鹭飞，雷达原理，西电出版社，1995
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2、大气介质分布的不均匀将造成电磁波非直线传播(大气折射)。 折射系数n=c/vp 折射率N=(n-1)x10
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雷达测距的物理基础
电磁波恒光速传播 电磁波直线传播(直视距情形)
在均匀大气中电磁波等速直线传播。
沿海面绕射传播(超视距情形)
特殊条件下电磁波沿海面、大气波导曲线传播。
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地球大气层
地球表面的大气层分布是不均匀的。
2019/6/2
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美国Raytheon公司高频地波雷达 SWR-503的接收天线阵
澳大利亚Jindaleee 高频天波雷达接收 天线阵
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现代级：136-139 中华现代：168-169 中华神盾：170-171
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高频天波超视距雷达利用电离层对短波的反射效应，其探测距离可达 1000至4000km。 高频天发地收超视距雷达High Frequency Hybrid Sky-Surface Wave OTH Radar
基于天波发射地波接收的新体制雷达，将目前采用的高频天波超视距 雷达和高频地波超视距雷达的传播模式相结合，可发挥各自的优势。基于 天波发射的高频电磁波信号，是利用电离层对高频电磁波的折射，实现远 距离的传播。由于电离层对电磁波的衰减较小，这种传播方式可实现信号 的远距离传播，通常情况下可达2000km-4000km，并且覆盖区域非常大。
对双基地雷达，计算RT+RR有两种方法： 直接法：
间接法：
单基地：R=cT/2
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对双基地雷达，具体计算RT或RR需要目标角度信息，如利用 目标的接收视线角，则计算公式为：
还有其他多种目标定位方法，具体可参考： M.I. Skolnik, Radar Handbook: Ch25 Bistatic Radar, 2nd edition, McGraw-Hill, 1990
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地基/舰载雷达实现超视距探测的主要手段有： 高频地波超视距雷达High Frequency Surface Wave OTH Radar
高频地波超视距雷达正是利用高频(3~30MHz)垂直极化电磁波沿海面 绕射的特性探测超视距的海面舰船和低空飞机，沿海面绕射300~400km。 高频天波雷达High Frequency Skywave OTH Radar
雷达测距原理
测量电磁波往返雷达与目标之间的时间。
对单基地雷达，设光速为c，电磁波往返雷达与目标的时间 为TR，则目标相对雷达的距离R为：
R cTR 2
据上述公式可得1微秒(μs)对应150米(m)，式中数字2表示收 发双程。
2019/6/2
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目标
RT 发射天线Tx
RR 接收天线Rx