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  • 雷達(dá)探測(cè)到飛機(jī)是利用了聲信息還是利用了聲能量?

    雷達(dá)探測(cè)到飛機(jī)是利用了聲信息還是利用了聲能量?
    物理人氣:390 ℃時(shí)間:2020-07-04 19:17:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    雷達(dá)(radar)原是“無(wú)線電探測(cè)與定位”的英文縮寫(xiě).雷達(dá)的基本任務(wù)是探測(cè)感興趣的目標(biāo),測(cè)定有關(guān)目標(biāo)的距離、方問(wèn)、速度等狀態(tài)參數(shù).雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)(包括信號(hào)處理機(jī))和顯示器等部分組成.
    雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量,經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送給天線.天線將這些電磁能量輻射至大氣中,集中在某一個(gè)很窄的方向上形成波束,向前傳播.電磁波遇到波束內(nèi)的目標(biāo)后,將沿著各個(gè)方向產(chǎn)生反射,其中的一部分電磁能量反射回雷達(dá)的方向,被雷達(dá)天線獲取.天線獲取的能量經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)送到接收機(jī),形成雷達(dá)的回波信號(hào).由于在傳播過(guò)程中電磁波會(huì)隨著傳播距離而衰減,雷達(dá)回波信號(hào)非常微弱,幾乎被噪聲所淹沒(méi).接收機(jī)放大微弱的回波信號(hào),經(jīng)過(guò)信號(hào)處理機(jī)處理,提取出包含在回波中的信息,送到顯示器,顯示出目標(biāo)的距離、方向、速度等.
    為了測(cè)定目標(biāo)的距離,雷達(dá)準(zhǔn)確測(cè)量從電磁波發(fā)射時(shí)刻到接收到回波時(shí)刻的延遲時(shí)間,這個(gè)延遲時(shí)間是電磁波從發(fā)射機(jī)到目標(biāo),再由目標(biāo)返回雷達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間.根據(jù)電磁波的傳播速度,可以確定目標(biāo)的距離為:S=CT/2
    其中S:目標(biāo)距離
    T:電磁波從雷達(dá)到目標(biāo)的往返傳播時(shí)間
    C:光速
    雷達(dá)測(cè)定目標(biāo)的方向是利用天線的方向性來(lái)實(shí)現(xiàn)的.通過(guò)機(jī)械和電氣上的組合作用,雷達(dá)把天線的小事指向雷達(dá)要探測(cè)的方向,一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),雷達(dá)讀出些時(shí)天線小事的指向角,就是目標(biāo)的方向角.兩坐標(biāo)雷達(dá)只能測(cè)定目標(biāo)的方位角,三坐標(biāo)雷達(dá)可以測(cè)定方位角和俯仰角.
    測(cè)定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度是雷達(dá)的一個(gè)重要功能,—雷達(dá)測(cè)速利用了物理學(xué)中的多普勒原理.當(dāng)目標(biāo)和雷達(dá)之間存在著相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)時(shí),目標(biāo)回波的頻率就會(huì)發(fā)生改變,頻率的改變量稱為多普勒頻移,用于確定目標(biāo)的相對(duì)徑向速度,通常,具有測(cè)速能力的雷達(dá),例如脈沖多普勒雷達(dá),要比一般雷達(dá)復(fù)雜得多.
    雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)主要包括作用距離、威力范圍、測(cè)距分辨力與精度、測(cè)角分辨力與精度、測(cè)速分辨力與精度、系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性等.
    其中,作用距離是指雷達(dá)剛好能夠可靠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離.它取決于雷達(dá)的發(fā)射功率與天線口徑的乘積,并與目標(biāo)本身反射雷達(dá)電磁波的能力(雷達(dá)散射截面積的大?。┑纫蛩赜嘘P(guān).威力范圍指由最大作用距離、最小作用距離、最大仰角、最小仰角及方位角范圍確定的區(qū)域.
    雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)很多,而且與雷達(dá)的體制有關(guān),這里僅僅討論那些與電子對(duì)抗關(guān)系密切的主要參數(shù).
    根據(jù)波形來(lái)區(qū)分,雷達(dá)主要分為脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)兩大類.當(dāng)前常用的雷達(dá)大多數(shù)是脈沖雷達(dá).常規(guī)脈沖雷達(dá)周期性地發(fā)射高頻脈沖.相關(guān)的參數(shù)為脈沖重復(fù)周期(脈沖重復(fù)頻率)、脈沖寬度以及載波頻率.載波頻率是在一個(gè)脈沖內(nèi)信號(hào)的高頻振蕩頻率,也稱為雷達(dá)的工作頻率.
    雷達(dá)天線對(duì)電磁能量在方向上的聚集能力用波束寬度來(lái)描述,波束越窄,天線的方向性越好.但是在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,雷達(dá)天線不可能把所有能量全部集中在理想的波束之內(nèi),在其它方向上在在著泄漏能量的問(wèn)題.能量集中在主波束中,我們常常形象地把主波束稱為主瓣,其它方向上由泄漏形成旁瓣.為了覆蓋寬廣的空間,需要通過(guò)天線的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或電子控制,使雷達(dá)波束在探測(cè)區(qū)域內(nèi)掃描.
    概括起來(lái),雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)主要包括工作頻率(波長(zhǎng))、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、發(fā)射功率、天線波束寬度、天線波束掃描方式、接收機(jī)靈敏度等.技術(shù)參數(shù)是根據(jù)雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)性能與指標(biāo)要求來(lái)選擇和設(shè)計(jì)的,因此它們的數(shù)值在某種程度上反映了雷達(dá)具有的功能.例如,為提高遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力,預(yù)警雷達(dá)采用比較低的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率,而機(jī)載雷達(dá)則為減小體積、重量等目的,使用比較高的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率.這說(shuō)明,如果知道了雷達(dá)的技術(shù)參數(shù),就可在一定程度上識(shí)別出雷達(dá)的種類.
    雷達(dá)的用途廣泛,種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜.通??梢园凑绽走_(dá)的用途分類,如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、無(wú)線電測(cè)高雷達(dá)、氣象雷達(dá)、航管雷達(dá)、引導(dǎo)雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、雷達(dá)引信、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載截?fù)衾走_(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞和敵我識(shí)別雷達(dá)等.除了按用途分,還可以從工作體制對(duì)雷達(dá)進(jìn)行區(qū)分.(軍事觀察·warii.net)
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