航空航天雷达基本工作原理

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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 物标的方位——天线的方向即目标的方向
雷达观测
“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
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。
navigation system(Loran, GPS, ECDIS), 及自动船桥系统 Automatic bridge navigation system.
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
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
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
目标信息
直接测得
相对位置(距离和方位)
经计算得到
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以符合
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。
7、雷达电源:把船电变成雷达所需的中频交流电。 400 ~ 2000 Hz
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
T/R
Receiver
Transmitter
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):
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。
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)送接收机。
(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
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
90°
245°
目标船
岛屿
海图平面
270
245
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
距离与方位测量
本船
目标
Δt=123.5 μs 0 方向扫描
扫描线 HL
回波 (at 10 nm)
90 方位标志
EBL
180 雷达平面
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
固定距标圈 荧光屏边缘
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
C: 电磁波在空间直线传播速度
真速度 真航向 CPA(Closest Point of Approach) TCPA(Distance to CPA)
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
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
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