定華雷達知識講堂丨雷達的工作原理及應(yīng)用分類

雷達所起的作用和眼睛和耳朵相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作；同時，它的信息載體是無線電波。 事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質(zhì)上是同一種東西，都是電磁波，在真空中傳播的速度都是光速C，差別在于它們各自的頻率和波長不同。其原理是雷達設(shè)備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。

測量距離原理是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成雷達與目標的精確距離。

測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束，通過測量仰角靠窄的仰角波束，從而根據(jù)仰角和距離就能計算出目標高度。

測量速度原理是雷達根據(jù)自身和目標之間有相對運動產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當(dāng)目標與干擾雜波同時存在于雷達的同一空間分辨單元內(nèi)時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。

各種雷達的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括:發(fā)射機、發(fā)射天線、接收機、接收天線，處理部分以及顯示器。還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助設(shè)備。

雷達的種類繁多，分類的方法也非常復(fù)雜。按照雷達的用途分類，如預(yù)警雷達、搜索警戒雷達、引導(dǎo)指揮雷達、炮瞄雷達、測高雷達、戰(zhàn)場監(jiān)視雷達、機載雷達、無線電測高雷達、雷達引信、氣象雷達、航行管制雷達、導(dǎo)航雷達以及防撞和敵我識別雷達等。

按照雷達信號形式分類，有脈沖雷達、連續(xù)波雷達、脈部壓縮雷達和頻率捷變雷達等。

按照角跟蹤方式分類，有單脈沖雷達、圓錐掃描雷達和隱蔽圓錐掃描雷達等。

按照目標測量的參數(shù)分類，有測高雷達、二坐標雷達、三坐標雷達和敵我識對雷達、多站雷達等。

按照雷達采用的技術(shù)和信號處理的方式有相參積累和非相參積累、動目標顯示、動目標檢測、脈沖多普勒雷達、合成孔徑雷達、邊掃描邊跟蹤雷達。

按照天線掃描方式分類，分為機械掃描雷達、相控陣雷達等。

按雷達頻段分，可分為超視距雷達、微波雷達、毫米波雷達以及激光雷達等。

2005年4月19日19-22時,哈爾濱雷達站觀測到重力波結(jié)構(gòu),主要利用新一代多普勒天氣雷達速度場資料對本次過程的重力波結(jié)構(gòu)進行分析。在本次重力波發(fā)生發(fā)展過程中,徑向速度在水平方向上表現(xiàn)為正負速度交替分布的特征;垂直速度在水平方向上平均高度1100m以下是上升、下沉氣流交替分布,垂直方向上的氣流有時是與垂直方向成一定角度的;重力波波長約為5km,相速約為10m/s。

相控陣雷達又稱作相位陣列雷達，是一種以改變雷達波相位來改變波束方向的雷達，因為是以電子方式控制波束而非傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動天線面方式，故又稱為電子掃描雷達。

相控陣技術(shù)，早在30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年，美國首先開始這項研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部實用型艦載相控陣雷達。80年代，相控陣雷達由于具有很多*的優(yōu)點，得到了更進一步的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠程防空系統(tǒng)中多采用多功能相控陣雷達，它已成為第三代中、遠程防空系統(tǒng)的一個重要標志。從而，大大提高了防空系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀，相控陣雷達隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭兵器的特點，其制造和研究將會更上一層樓 。