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多普勒雷達(dá)
多普勒雷達(dá)
多普勒雷達(dá)(多普勒雷達(dá))
多普勒雷達(dá)，就是利用多普勒效應(yīng)進(jìn)行定位，測速，測距等工作的雷達(dá)。所謂多普勒效應(yīng)就是，當(dāng)聲音，光和無線電波等振動源與觀測者以相對速度V相對運(yùn)動時，觀測者所收到的振動頻率與振動源所發(fā)出的頻率有所不同。因為這一現(xiàn)象是奧地利科學(xué)家多普勒最早發(fā)現(xiàn)的，所以稱之為多普勒效應(yīng)。由多普勒效應(yīng)所形成的頻率變化叫做多普勒頻移，它與相對速度V成正比，與振動的頻率成反比。
目錄 工作原理 發(fā)展過程 結(jié)構(gòu)組成 特點 收縮展開 工作原理脈沖多普勒雷達(dá)是利用多普勒效應(yīng)制成的雷達(dá)。1842年，奧地利物理學(xué)家C·多普勒發(fā)現(xiàn)波源和觀測者的相對運(yùn)動會使觀測到的頻率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象被稱為多普勒效應(yīng)。 脈沖多普勒雷達(dá)的工作原理可表述如下：當(dāng)雷達(dá)發(fā)射一固定頻率的脈沖波對空掃描時，如遇到活動目標(biāo)，回波的.頻率與發(fā)射波的頻率出現(xiàn)頻率差，稱為多普勒頻率。根據(jù)多普勒頻率的大小，可測出目標(biāo)對雷達(dá)的徑向相對運(yùn)動速度；根據(jù)發(fā)射脈沖和接收的時間差，可以測出目標(biāo)的距離。同時用頻率過濾方法檢測目標(biāo)的多普勒頻率譜線，濾除干擾雜波的譜線，可使雷達(dá)從強(qiáng)雜波中分辨出目標(biāo)信號。所以脈沖多普勒雷達(dá)比普通雷達(dá)的抗雜波干擾能力強(qiáng)，能探測出隱蔽在背景中的活動目標(biāo)。
發(fā)展過程脈沖多普勒雷達(dá)于20世紀(jì)60年代研制成功并投入使用。20世紀(jì)70年代以來，隨著大規(guī)模集成電路和數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，脈沖多普勒雷達(dá)廣泛用于機(jī)載預(yù)警、導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)、衛(wèi)星跟蹤、戰(zhàn)場偵察、靶場測量、武器火控和氣象探測等方面，成為重要的軍事裝備。裝有脈沖多普勒雷達(dá)的預(yù)警飛機(jī)，已成為對付低空轟炸機(jī)和巡航導(dǎo)彈的有效軍事裝備。此外，這種雷達(dá)還用于氣象觀測，對氣象回波進(jìn)行多普勒速度分辨，可獲得不同高度大氣層中各種空氣湍流運(yùn)動的分布情況。 機(jī)載火控系統(tǒng)用的主要是脈沖多普勒雷達(dá)。如美國戰(zhàn)機(jī)裝備的 A P G－68雷達(dá)，代表了機(jī)載脈沖多普勒火控雷達(dá)的先進(jìn)水平。它有18種工作方式，可對空中、地面和海上目標(biāo)邊搜索邊跟蹤，抗干擾性能好，當(dāng)飛機(jī)在低空飛行時，還可引導(dǎo)飛機(jī)跟蹤地形起伏，以避免與地面相撞。這種雷達(dá)體積小，重量輕，可靠性高。
結(jié)構(gòu)組成機(jī)載脈沖多普勒雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、伺服系統(tǒng)、數(shù)字信號處理機(jī)、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理機(jī)和數(shù)據(jù)總線等組成。機(jī)載脈沖多普勒雷達(dá)通常采用相干體制，有著極高的載頻穩(wěn)定度和頻譜純度以及極低的天線旁瓣，并采取先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)。脈沖多普勒雷達(dá)通常采用較高以及多種的重復(fù)頻率和多種發(fā)射信號形式，以在數(shù)據(jù)處理機(jī)中利用代數(shù)方法，并可應(yīng)用濾波理論在數(shù)據(jù)處理機(jī)中對目標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步濾波或預(yù)測。
特點多普勒雷達(dá)與傳統(tǒng)雷達(dá)的一個區(qū)別在于它的發(fā)射機(jī)一直處于開啟狀態(tài)，這種類型的雷達(dá)稱為連續(xù)波或CW雷達(dá)。發(fā)射機(jī)之所以必須一直開啟，因為它不像傳統(tǒng)雷達(dá)，需計算發(fā)射與接收間的時間，多普勒雷達(dá)尋找頻率變化。而頻率變化不會持續(xù)很長時間，因此發(fā)射機(jī)必須一直處于開啟狀態(tài)。 脈沖多普勒雷達(dá)具有下列特點：①采用可編程序信號處理機(jī)，以增大雷達(dá)信號的處理容量、速度和靈活性，提高設(shè)備的復(fù)用性，從而使雷達(dá)能在跟蹤的同時進(jìn)行搜索并能改變或增加雷達(dá)的工作狀態(tài)，使雷達(dá)具有對付各種干擾的能力和超視距的識別目標(biāo)的能力；②采用可編程序柵控行波管，使雷達(dá)能工作在不同脈沖重復(fù)頻率，具有自適應(yīng)波形的能力，能根據(jù)不同的戰(zhàn)術(shù)狀態(tài)選用低、中或高三種脈沖重復(fù)頻率的波形，并可獲得各種工作狀態(tài)的最佳性能；③采用多普勒波束銳化技術(shù)獲得高分辨率，在空對地應(yīng)用中可提供高分辨率的地圖測繪和高分辨率的局部放大測繪，在空對空敵情判斷狀態(tài)可分辨出密集編隊的群目標(biāo)。
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