雷达概念形成于
20世纪初。雷达是英文radar的音译,为Radio Detection And Ranging的缩写,意为
无线电检测和测距的
电子设备。
各种雷达的具体用途和
结构不尽相同,但基本形式是一致的,包括:
发射机、发射
天线、
接收机、接收天线,处理部分以及
显示器。还有
电源设备、数据录取设备、
抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用和
眼睛和
耳朵相似,当然,它不再是大
自然的杰作,同时,它的信息载体是
无线电波。 事实上,不论是
可见光或是无线电波,在
本质上是同一种东西,都是
电磁波,传播的速度都是光速C,
雷达
差别在于它们各自占据的
频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。 测量距离实际是测量发射脉冲与回波
脉冲之间的
时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离。 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。 测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率
多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。
雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为
军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如
气象预报、资源探测、
环境监测等)和科学研究(
天体研究、大气
物理、
电离层结构研究等)。星载和机载
合成孔径雷达已经成为当今
遥感中十分重要的
传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。
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