[航空航天]01第一章雷达基本工作原理
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是雷达的指挥中心，产生周期性的窄脉冲——触发脉冲
送：1）发射机：控制发射开始 2）接收机：控制近距离增益 3）显示器：控制计时开始
2、发射机：在触发脉冲控制下产生周期性的大功率射频脉冲 ——微波脉冲、发射脉冲、雷达波
3、收发开关：
发射时，关闭接收机入口，大功率射频脉冲送天线； 接收时，关闭发射机通路，微弱回波能量送接收机。
1936沃森─瓦特 (England):制造对空警戒雷达-第一部实用军事 雷达
1936 德国“海军上将施佩尔伯爵”号战列舰装备舰载雷达-第一 部实用的舰载雷达
1938美国海军“New York” 巡洋舰XAF型雷达-第一部舰载对空 警戒雷达
1937英国科学家爱德华·鲍恩“安桑”式飞机-第一部机载雷达 After WWII 成为了发展快速的导航仪器。 中国:从发达国家引进技术。 现代雷达/ARPA: 具有计算机, 构成组合导航 integrated
7、雷达电源：把船电变成雷达所需的中频交流电。 400 ~ 2000 Hz
二、船用雷达单元构成：
1、三单元雷达：
收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关）
显示器、天线、中频电源
2、二单元雷达：
天线收发机、显示器、中频电源
h
10
h
11
h
12
雷达目标
雷达所能发现的目标：
★ 船舶 ★ 岛屿（陆地） ★ 浮标 ★ 海浪杂波 ★ 雨雪、云雾杂波
(2) 无视线限制
测量目标参数
距离，方位，速度，航向，……
导航
(1) 避碰
(2) 定位
h
5
第一章 雷达基本工作原理
第一节 雷达测距与测方位原理
岛屿
本船
目标
Δt＝123.5 μs 0 方向扫描
90° 本船
扫描线 HL
245°
目标船
岛屿
海图平面
270
回波 (at 10 nm)
90 方位标志
245
h
13
目标信息
直接测得
相对位置（距离和方位）
经计算得到
真速度 真航向 CPA（Closest Point of Approach） TCPA（Distance to CPA）
h
14
雷达/ARPA、 ECDIS、GPS/DGPS
和自动舵等构成的综合船桥系统（IBS）
是未来主要的导航系统
h
15
navigation system(Loran, GPS, ECDIS), 及自动船桥系统 Automatic bridge navigation system.
h
4
海上雷达的用途
航海雷达特点: 厘米波长（3厘米，10厘米） 微波脉冲发射——脉冲雷达
三个主要用途:
尽早发现目标
(1) 远距离探测
4、天线：定向收发天线，将发射机送来的射频脉冲聚成细束
集中向一个方向发射，并接收此方向物标反射回来
的雷达波（回波）送接h 收机。
9
第二节 雷达的基本组成、作用
5、接收机：超外差式，将微弱回波信号放大千万倍பைடு நூலகம்符合
显示器要求。
V 几十V
6、显示器：平面位置显示器（PPI）。计时及计算，将目标 回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上； 且配有测量系统供随时测量。
雷达不能“感知”目标的背面， 因此目标的后沿是不可见的.
量程: 12 nm
EBL 180
固定距标圈 荧光屏边缘
距离与方位测量
雷达平面
h
6
第一节 雷达测距与测方位原理
一. 雷达测距原理
1、物理基础：超高频无线电波在空间直线传播； 遇物标能良好反射
2、测距公式：R = 1/2·C × t
Δt ： 往返于天线与目标的时间
h
1
雷达观测
h
2
“雷达”译自英文词汇——Radar
Radar—— Radio detection and ranging —— 无线电探测和测距
定义：雷达是一种通过发射电磁波和接收 目标反射回波，对目标进行探测和 测定目标信息的设备
h
3
雷达技术的发展
1886-1888赫兹(Germany): 实现了电磁波振荡、发射、接收。 1897 波波夫(Russian):提出了回声探测器－雷达的初始模型。
物标的方位——天线的方向即目标的方向
h
7
触发器
天线
方位与 船首线
收发机
回波
显示器
ARPA
微波传输线 发射脉冲
天线
回波 T/R
发射机
触发器
接收机
电源 船电
显示器
回波 船首线 方位
h
T/R
Receiver
Transmitter 8
第二节 雷达的基本组成、作用
一、基本组成七部分及作用：
1、定时器（触发电路、同步电路等）：
C: 电磁波在空间直线传播速度
C = 300 m/ s
对应于1 nm(1852m) 距离， △t ＝12.35 μs
荧光屏的单位长度：在不同量程代表不同的距离
二. 雷达测方位原理
1、利用收发定向天线 ，只向一个方向发射雷达波且
只接收此方向上的目标的反射回波
2、天线旋转依次向四周发射雷达波，则可探知周围
送：1）发射机：控制发射开始 2）接收机：控制近距离增益 3）显示器：控制计时开始
2、发射机：在触发脉冲控制下产生周期性的大功率射频脉冲 ——微波脉冲、发射脉冲、雷达波
3、收发开关：
发射时，关闭接收机入口，大功率射频脉冲送天线； 接收时，关闭发射机通路，微弱回波能量送接收机。
1936沃森─瓦特 (England):制造对空警戒雷达-第一部实用军事 雷达
1936 德国“海军上将施佩尔伯爵”号战列舰装备舰载雷达-第一 部实用的舰载雷达
1938美国海军“New York” 巡洋舰XAF型雷达-第一部舰载对空 警戒雷达
1937英国科学家爱德华·鲍恩“安桑”式飞机-第一部机载雷达 After WWII 成为了发展快速的导航仪器。 中国:从发达国家引进技术。 现代雷达/ARPA: 具有计算机, 构成组合导航 integrated
7、雷达电源：把船电变成雷达所需的中频交流电。 400 ~ 2000 Hz
二、船用雷达单元构成：
1、三单元雷达：
收发机（触发电路、发射机、接收机、收发开关）
显示器、天线、中频电源
2、二单元雷达：
天线收发机、显示器、中频电源
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雷达目标
雷达所能发现的目标：
★ 船舶 ★ 岛屿（陆地） ★ 浮标 ★ 海浪杂波 ★ 雨雪、云雾杂波
(2) 无视线限制
测量目标参数
距离，方位，速度，航向，……
导航
(1) 避碰
(2) 定位
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第一章 雷达基本工作原理
第一节 雷达测距与测方位原理
岛屿
本船
目标
Δt＝123.5 μs 0 方向扫描
90° 本船
扫描线 HL
245°
目标船
岛屿
海图平面
270
回波 (at 10 nm)
90 方位标志
245
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目标信息
直接测得
相对位置（距离和方位）
经计算得到
真速度 真航向 CPA（Closest Point of Approach） TCPA（Distance to CPA）
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14
雷达/ARPA、 ECDIS、GPS/DGPS
和自动舵等构成的综合船桥系统（IBS）
是未来主要的导航系统
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15
navigation system(Loran, GPS, ECDIS), 及自动船桥系统 Automatic bridge navigation system.
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海上雷达的用途
航海雷达特点: 厘米波长（3厘米，10厘米） 微波脉冲发射——脉冲雷达
三个主要用途:
尽早发现目标
(1) 远距离探测
4、天线：定向收发天线，将发射机送来的射频脉冲聚成细束
集中向一个方向发射，并接收此方向物标反射回来
的雷达波（回波）送接h 收机。
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第二节 雷达的基本组成、作用
5、接收机：超外差式，将微弱回波信号放大千万倍பைடு நூலகம்符合
显示器要求。
V 几十V
6、显示器：平面位置显示器（PPI）。计时及计算，将目标 回波按目标的实际距离和方位显示在荧光屏上； 且配有测量系统供随时测量。
雷达不能“感知”目标的背面， 因此目标的后沿是不可见的.
量程: 12 nm
EBL 180
固定距标圈 荧光屏边缘
距离与方位测量
雷达平面
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第一节 雷达测距与测方位原理
一. 雷达测距原理
1、物理基础：超高频无线电波在空间直线传播； 遇物标能良好反射
2、测距公式：R = 1/2·C × t
Δt ： 往返于天线与目标的时间
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1
雷达观测
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2
“雷达”译自英文词汇——Radar
Radar—— Radio detection and ranging —— 无线电探测和测距
定义：雷达是一种通过发射电磁波和接收 目标反射回波，对目标进行探测和 测定目标信息的设备
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雷达技术的发展
1886-1888赫兹(Germany): 实现了电磁波振荡、发射、接收。 1897 波波夫(Russian):提出了回声探测器－雷达的初始模型。
物标的方位——天线的方向即目标的方向
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触发器
天线
方位与 船首线
收发机
回波
显示器
ARPA
微波传输线 发射脉冲
天线
回波 T/R
发射机
触发器
接收机
电源 船电
显示器
回波 船首线 方位
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T/R
Receiver
Transmitter 8
第二节 雷达的基本组成、作用
一、基本组成七部分及作用：
1、定时器（触发电路、同步电路等）：
C: 电磁波在空间直线传播速度
C = 300 m/ s
对应于1 nm(1852m) 距离， △t ＝12.35 μs
荧光屏的单位长度：在不同量程代表不同的距离
二. 雷达测方位原理
1、利用收发定向天线 ，只向一个方向发射雷达波且
只接收此方向上的目标的反射回波
2、天线旋转依次向四周发射雷达波，则可探知周围