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雷达原理.ppt

雷达原理.ppt

上传者: 472239746 2011-07-31 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《雷达原理ppt》,可适用于高等教育领域,主题内容包含雷达原理与系统教学课件下载样章ppt四、雷达的作用原理雷达原理与系统教学课件下载样章ppt四、雷达的作用原理由雷达发射机产生的电磁波经收发开关后传输符等。

雷达原理与系统教学课件下载样章ppt四、雷达的作用原理雷达原理与系统教学课件下载样章ppt四、雷达的作用原理由雷达发射机产生的电磁波经收发开关后传输给天线由天线将此电磁波定向辐射于大气中。电磁波在大气中以近光速传播如目标恰好位于定向天线的波束内则它将要截取一部分电磁波。目标将被截取的电磁波向各方向散射其中部分散射的能量朝向雷达接受方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后经传输线和收发开关反馈给接收机。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息并将结果送至终端显示。常规雷达工作流程常规雷达工作流程多普勒雷达工作流程多普勒雷达工作流程雷达目标位置的测量雷达目标位置的测量电磁波的速度(v)=光速(c)目标物的位置:方位角、水平距离、高度电磁波在传播过程中遇到目标产生二次散射是雷达发现目标的物理基础。电磁波在均匀介质中的匀速直线传播是雷达测定目标距离的物理基础。雷达定向发射和接收电磁波是雷达测定目标角位置的物理基础。目标回波的多普勒效应是雷达测定目标速度的物理基础。一、测距原理测距物理基础:目标反射等速直线传播用脉冲测距法:测的是水平距离RR=Ctt电波在RD与目标间往返传播时间C=ms式中:R=Ct距离的单位:国内常用:“Km(千米)或“m”国外常采用:“mile(英里)”“ft英尺”、“nmile(海里)”或“yd”(码)换算关系:yd=ft=kmmilenmile=km二、测方位原理目标方位角:指真北与雷达和目标联线在水平面上投影的夹角。即斜距R在水平面上的投影OB与正北(真北)之间的夹角。RD测方位物理基础直线传播(微波)天线定向收、发RD天线是一种定向天线。所以天线的方向始终要对准目标物。这就需要显示器上的扫描线必须与天线旋转同步即扫描线方向=天线方向、扫描线方位=回波方位。要实现这个目标雷达的标定找到二者的起始位置的参考点真北方向。角度采用度或密位表示,其关系为:度=密位度=密位国外常用角度单位为弧度度及毫弧度关系为:弧度=度=毫弧度毫弧度=度注意:关于真北的概念及三北方向*注意:关于真北的概念及三北方向*我国通用的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向简称为真北方向、磁北方向和轴北方向即三北方向。.真子午线方向:通过地球表面某点的真子午线的切线方向称为该点的真子午线方向即真北方向。它是通过天文测量或用陀螺经纬仪测定的。.磁子午线方向:通过地球表面某点的磁子午线的切线方向称为该点的磁子午线方向即磁北方向。它是用罗盘仪测定的磁针在地球磁场的作用下自由静止时所指的方向即为磁子午线方向。.坐标纵轴方向:在高斯平面直角坐标系中其每一投影带中央子午线的投影为坐标纵轴方向即轴北方向。若采用假定坐标系则坐标纵轴方向为标准方向。在同一投影带内各点的坐标纵轴线方向是彼此平行的。三北之间的关系*三北之间的关系*过点的真北方向与磁北方向之间的夹角称为磁偏角用δ表示。过点的真北方向与坐标纵轴北方向之间的夹角称为子午线收敛角用γ表示。δ和γ的符号规定相同:当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向东侧时δ和γ的符号为“+”当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向西侧时δ和γ的符号为“-”。同一直线的三种方位角之间的关系为:A=βδA=αλα=βδλ真北是通过地面或图面上某点指向北地极的方向即经线(亦称子午线)所指的北磁北则是通过地面或地图上某点指向北磁极的方向由于磁极与地极并不完全一致所以磁北方向与真北方向常有一定的夹角。这个夹角叫做磁偏角。由于多种因素的影响各个地区磁偏角的大小常有不同。在一个地方用罗盘确定方向时必须根据当地的磁偏角予以订正。全国各城市的磁偏角全国各城市的磁偏角地名磁偏角地名磁偏角地名磁偏角地名磁偏角漠河‘齐齐哈尔‘哈尔滨‘长春‘满洲里‘沈阳’旅大‘北京‘天津‘济南‘呼和浩特‘徐州‘上海‘太原‘包头’南京‘合肥‘郑州‘杭州‘许昌‘九江‘武汉‘南昌‘银川‘台北‘西安‘长沙‘赣州'衡阳‘厦门‘兰州‘重庆‘贵阳‘遵义‘西宁’桂林‘成都‘广州‘柳州‘昆明‘南宁‘湛江’海口‘拉萨’珠穆朗玛‘西沙群岛‘曾母暗沙‘(东)南沙群岛’(东)乌鲁木齐'(东)东沙群岛‘三、测速原理当目标相对于RD运动后出现fD(回波相对于发射ft的频率偏移)此时目标相对于RD的径向速度为:式中VR目标与雷达的相对(径向)速度(ms)λRD工作波长(m)fd双程多普勒频率(Hz)在海上,速度单位俗称为“节”(Kn),即nmileh两个概念:多普勒频移与径向速度两个概念:多普勒频移与径向速度、多普勒频移:当目标物与雷达之间存在相对运动时接收到回波信号的载波频率相对于原来的发射的载波频率产生一个频率偏移这个频率偏移在物理学上称之为多普勒频移、径向速度:物体(目标)在观察着视线方向的速度。四、目标高度测量例:飞机着陆Nz正北P目标R斜距D水平距H高度方位角β仰角测R、α、β可定目标空间位置考虑到地平线上弯曲的H应予修正。hA天线高度ρ地球曲率半径R(ρ)h修正=RH=hARsinR米地球曲率补偿高度:地曲补偿一框图如下图:脉冲雷达的基本组成天线伺服系统定时器调制器。发射机产生的雷达信号(通常是重复的窄脉冲串)天线辐射到空间。收发开关雷达工作时实现收发共用一个天线目标截获并反射一部分雷达信号雷达天线收集回波信号接收机加以放大。如果接收机输出的信号幅度足够大就说明目标已被检测。雷达通常测定目标的方位和距离但回波信号也包含目标特性信息。显示器显示接收机的输出操纵员根据显示器的显示判断目标存在与否或者采用电子设备处理接收机的输出以便自动判断目标的存在与否并根据发现目标后的一段时间内的检测建立目标的航迹。使用自动检测和跟踪(ADT)设备时通常向操纵员提供处理后的目标航迹而不是原始雷达检测信号。在某些应用中处理后的雷达输出信号可直接用于控制一个系统(如制导导弹)而无需操纵员的干预。

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