雷達系統(tǒng)的用途、分類,影響雷達性能的關鍵要素
測量目標距離仍然是大多數(shù)雷達系統(tǒng)的基本用途。然而,雷達系統(tǒng)在其組成方式、使用的信號、可捕獲的信息以及如何在不同的應用中使用這些信息等方面都有了顯著的發(fā)展。
雷達廣泛應用于軍事和民用領域,包括:
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監(jiān)視(威脅識別、運動檢測或接近引信)
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探測和跟蹤(目標識別和追蹤或海上救援)
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導航(避免汽車碰撞或空中交通管制)
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高分辨率成像(地形測繪或著陸制導)
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天氣跟蹤(風暴預警或風廓線)
按信號類型分類
下面列出了一些具有各種信號類型的常見雷達系統(tǒng):
連續(xù)波(多普勒)雷達:連續(xù)波雷達系統(tǒng)以恒定頻率發(fā)射連續(xù)波信號。接收信號存在多普勒頻移,可用于確定目標速度。該雷達系統(tǒng)通常用于交通監(jiān)控。
FMCW雷達:FMCW雷達系統(tǒng)對CW信號進行調(diào)頻以產(chǎn)生定時基準。有了這些信息,除了可以測速之外,還可以測距。連續(xù)波雷達的一個顯著優(yōu)勢是它們提供連續(xù)的結(jié)果(與脈沖雷達系統(tǒng)相比)。這種雷達系統(tǒng)常用于飛機在著陸過程中的精確測高。
脈沖雷達:基本的(非相干)脈沖雷達系統(tǒng),通過測量發(fā)射和接收脈沖之間的時間差來確定目標的距離和方向。由于相位在脈沖間是隨機的,所以系統(tǒng)是非相參的。遠程空中監(jiān)視是這些雷達系統(tǒng)的常見的應用場景。
多普勒脈沖雷達:這是一種相參雷達系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,根據(jù)接收脈沖間相位的變化可以獲得除目標距離和方向之外的信息——目標速度。通常采用高脈沖重復率(PRRs),這使得徑向速度測量更精確,但測距精度較低。利用多普勒脈沖雷達系統(tǒng)在抑制靜雜波的同時檢測運動目標,這對氣象監(jiān)測應用具有重要意義。
按天線配置分類
單站雷達:在單站雷達中,發(fā)射機和接收機通過時域復用的方式共用同一個天線。
雙基地雷達:發(fā)射天線和接收天線分離(通常以較大的距離或偏移角)的雷達系統(tǒng)稱為雙基地雷達系統(tǒng)。雙基地雷達系統(tǒng)通常用于探測隱身目標,其中隱身技術有意避免將雷達信號反射到發(fā)射機方向。
此外,電機的單點故障會造成機械系統(tǒng)失效,而相控陣天線的一個或多個陣元發(fā)生故障時,不會導致整個雷達系統(tǒng)失效。電子掃描陣列(ESA)雷達系統(tǒng)有兩種基本類型:無源ESA(PESA)和有源ESA(AESA)。
PESA:無源電子掃描陣列。通常,PESA雷達系統(tǒng)從一個信號源獲得信號,然后將其分成數(shù)百條路徑,并對其中一些進行延遲和(或)衰減,直到每條路徑到達單個天線陣元。
影響雷達性能的關鍵要素
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