雷达是怎样侦测目标的
定义
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雷达概念形成于20世纪初.雷达是英文radar的音译,意为无线电检测和测距,是利用微波波段电磁波探测目标的电子设备.
组成
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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,包括五个基本组成部分:发射机、发射天线、接收机、接收天线以及显示器.还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备.
工作原理
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雷达所起的作用和眼睛相似,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,差别在于它们各自占据的波段不同.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.
应用
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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.
种类
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雷达种类很多,可按多种方法分类:
(1)按定位方法可分为:有源雷达、半有源雷达和无源雷达.
(2)按装设地点可分为;地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等.
(3)按辐射种类可分为:脉冲雷达和连续波雷达.
(4)按工作被长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达.
(5)按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等.
相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达.它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能.有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量.它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点.
军舰雷达看400公里,几艘军舰在一起,是不是开一个雷达就行
舰载雷达自二战中首次应用以来,在实战中发挥了极其重要的作用,发展到今天,舰载雷达已经成为水面舰艇最核心的装备之一。目前,各主要海军强国的舰载雷达的探测距离已达300公里以上,部分国家的大尺寸相控阵雷达的探测距离甚至可达500-600公里。理论上来说,如果多少战舰在一定范围内编队航行,只需其中一艘战舰开启雷达即可满足探测需求,但是,在执行作战部署、巡航或者战时,每一艘战舰都会开启雷达。
装备新型“双面盾”的下一代护卫舰效果图
多艘战舰共享数据可以通过数据链系统传递信息,现代化的战舰基本上都具有这个能力,平时演练或者执行其他常规任务时,多艘战舰确实可以通过共享数据减少雷达开机数量、降低设备损耗。
常规任务多舰编队可以共享一部雷达的数据
此外还有一种作战形式肯定会采用这种,比如1艘装备大型舰载雷达的战舰指引多艘其他小型战舰/艇执行群体攻击的行动时,必须由大型舰载雷达为其他小型战舰提供战场数据、目标信息和武器导引,这也是典型雷达共享作战形式。
大型战舰可以通过数据链与其他小型战舰共享信息
对于多艘大型战舰编队的远海战备巡航、训练甚至作战的情况,一般情况下每一艘战舰都会开启雷达。一方面,多部雷达同时对于临近空域搜索可以大幅降低误判、探测漏洞的可能性;另一方面由于每一部雷达的目标处理、跟踪和导引能力都有上限,多部雷达开启也可以尽量提升应对饱和攻击、多批次作战的能力;最后还有一点,雷达从开机到负荷运行,需要一定的时间,如果遇到紧急临时开启舰载雷达,有可能会错失战机,造成额外风险。
战斗部署下的舰艇编队,一般舰载雷达都是开启的
多艘战舰共享一部雷达确实可以降低综合能耗、设备损耗和辐射信号,但是,对于战舰来说,保证最佳战斗力、达到最佳作战效果才是首要目标。因此,只要不是特定环境或者特殊条件限制,战舰的雷达都会开启。
保证战斗力和作战效果是首要目标!
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