20130319熊兴隆雷达原理第一章新定资料.ppt

中国梦是民族的梦，也是每个中国人的梦. 生活在我们伟大祖国和伟大时代的中国人民，共同享有人生出彩的机会，共同享有梦想成真的机会，共同享有同祖国和时代一起成长与进步的机会 有梦想，有机会，有奋斗，一切美好的东西都能够创造出来实现中国梦: (1)必须走中国道路（中国特色的社会主义道路） (2)弘扬中国精神（爱国主义民族精神，改革创新的时代精神） (3)凝聚中国力量（中国各族人民的大团结）,社会主义核心价值观 富强、民主、文明、和谐 自由、平等、公正、法治 爱国、敬业、诚信、友善,,第一章 绪论 第一节 雷达的任务 一、 雷达产生的背景： 英国物理学家麦克斯韦（Ｊ．Ｃ．ｍaxwell）于1864年提出了电磁理论，预见到了电磁波的存在他指出：无线电波的传播速度与光速相同，而且能够反射和聚焦 德国物理学家赫兹（H.R.Hertz）于1888年用电极火花振荡放电的方法首次实现了人工产生电磁波验证了电磁波的产生、接收和散射 到19世纪末，人类不仅实现了无线电通信，而且也证实大型的船、舰对无线电波有反射现象第一章 绪论 1935年，由英国人和德国人第一次验证了对飞机目标的短脉冲测距 1937年，由罗伯特·沃森·瓦特设计的第一部可使用的雷达在英国建成。

1938年，美国陆军通信兵的SCR-268 成为首次实用的防空火控雷达，后来生产了3100部该雷达探测距离大于100海里，工作频率为200MHZ 1939年，研制成第一部实用舰载雷达——XAF，安装在美国海军纽约号战舰上，对飞机的探测距离为85海里,,第一章 绪论 1941年12 月19日，日本突袭珍珠港那时，美国已生产了100部SCR-270/271 陆军通信兵预警雷达其中一部雷达架设在檀香山，它探测到了日本飞机对珍珠港的入侵但是将该反射回波信号误认为是友军飞机，铸成了大悲剧第一章 绪论 二、雷达的任务: 雷达（Radar）是(Radio Detection and Ranging)的音译缩写.原意是“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置因此雷达也称为“无线电定位”随着雷达技术的发展，雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息第一章 绪论 雷达的探测目标: 雷达是利用目标对电磁波的反射（或称为二次散射）现象来发现目标并测定其位置的 飞机、导弹、人造卫星，各种舰艇、车辆、兵器、炮弹以及建筑物、山川、云雨等等，都可能作为雷达的探测目标。

不同用途的雷达，主要探测的目标不同三、雷达回波中的可用信息,,第一章 绪论 三、雷达回波中的可用信息 目标的斜距R--雷达到目标的直线距离OP; 方位角α---目标斜距R在水平面上投影OB与某一起始方向（正北、正南或其它参考方向）在水平面上的夹角 仰角β---斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂直面上的夹角，有时称为倾角或高低角图1-1-2雷达的原理及其基本组成,,,1.目标的斜距的测量,,,2.目标角位置的测量,.,,,,3.相对速度的测量,基本原理: 当目标与雷达站之间春在相对速度时,接收到的回波信号的载波相 对发射信号的载波就产生一个频移,物理学上将此频移称为多普勒频移数值为 fd=2Vr/λ fd—多普勒频移 Vr—雷达与目标之间的径向距离(m/s) λ—载波波长(m) 当目标向雷达站运动时Vr0,回波载频提高; 当目标远离雷达站运动时Vr0,回波载频降低;,,,,4. 目标尺寸和形状,基本原理: 如果雷达测量具有足够高的分辨力，就可以提供目标尺寸的测量由于许多目 标的尺寸在数十米量级，因而分辨能力应为数 米或更小第二节雷达的基本组成,天线、发射机、接收机、 信号处理机和终端设备等组成。

第二节雷达的基本组成,,,,,第三节雷达的工作频率,,,,,,,,,,,,,,,,第四节 雷达的运用,,,,第四节 雷达的运用,国内外空管雷达技术现状,现代空管系统中常用的空管雷达有一次监视雷达（PSR）、二次监视雷达（SSR）、精密进近雷达（PAR）、地面活动监视雷达（SMR）和气象雷达（WR）等，它们在通信、导航和ATC空中交通管制中心的配合下构成陆基ATM系统 2.3 一次监视雷达（PSR） PSR是最早用在空管系统中的雷达，按使用的管制区域来划分又可分为：航路监视雷达（ARSR）和机场监视雷达（ASR）国内外空管雷达技术现状,2.3一次监视雷达（PSR） （1）航路监视雷达（ARSR） ARSR是一种远程搜索雷达，一般工作在L波段（1-2GHz），主要用于区域管制，监视连接各机场之间的航路上和航路外飞机的活动情况，作用距离为300～500km如美国Raytheon公司的ASR-23SS雷达(雷神公司) （2）机场监视雷达（ASR） ASR是一种中近程搜索雷达，也称机场终端区调度雷达，一般工作在S波段（2-4GHz），主要用于探测以机场为中心、半径110～150km范围内的各种飞机的活动情况。

如美国Raytheon公司的ASR-10SS、ASR-11和ASR-12等雷达国内外空管雷达技术现状,例1：ASR-11数字化机场监视雷达 ASR-11是数字化机场监视雷达（DASR），作用距离达60 英里，是一种终端管制雷达它对机场附近的终端区的飞机实施管制系统给管制员提供联邦航空局要求的终端区飞机起降应保持的间距定位和识别代码 ASR-11雷达与老式的雷达一样，也由一、二次雷达系统组成一次雷达探测和监视它作用范围内所有飞机的航迹二次雷达发出脉冲，激励飞机的应答器作出回答一次雷达仅用于管制未装备应答器的普通航空飞机 （1）ASR-11系统在60英里作用范围内具有360°的覆盖通常情况下，大多数机场只需一套系统 （2）采用ASR-11数字化固态技术后，有望在大幅度降低维护时间和维护费用的同时，功率节省和安全会获得数量级的改进老式的ASR-7和ASR-8雷达采用的是电子管技术，它们要用几百伏的工作电压，ASR-11使用的是50伏的数字化发射机国内外空管雷达技术现状,（3）、精密进近雷达（PAR） PAR是一种安装于跑道一侧的精密跟踪雷达，一般工作在X波段（8-12GHz），主要用于监视和跟踪飞机的起降，作用距离为20～50km。

机场监视雷达(ASR)和精密进近雷达 (PAR)组成地面指挥引进系统没有飞机场监视雷达则不能称地面指挥引进系统，只能称精密进近雷达（也称着陆雷达） 精密进近雷达是在复杂气象条件下引导飞机着陆的辅助设备 有效作用距离在中雨天气时不少于15公里；一般天气时不少于35公里作用范围：水平面为左右10 ;垂直面为-1 ～8 在精密进近雷达有效区域的飞机，由管制员根据飞机回波偏离雷达显示器上理想航向线和下滑线的相对位置以及飞机到着陆点的距离，用无线指挥飞机下降到决断高度,然后驾驶员用目视着陆 精密进近雷达的布置,在一般情况下,只要跑道足够长,在一条跑道两个降落方向上都可使用同一设备其位置一般定在跑道的中间、距跑道中心线120～185米国内外空管雷达技术现状,（4）、地面活动监视雷达（SMR） 场面监视雷达是一种用于监视场面上飞机及车辆的雷达，随着计算机技术的发展，显示器上显示的不再是一个个目标点，它通过与外来数据的相关处理，不仅仅可以使管制员从荧光屏上区分飞机和车辆，而且可以辨别运行航班号、飞机机型、速度、将停靠的登机桥，可谓一目了然它也是机场实施低能见度运行的基本条件 场面监视雷达在航空界的应用已经非常广泛，在法国戴高乐机场、英国希斯罗机场、马来西亚吉隆坡机场、韩国釜山机场，包括新建的香港Chek Lap Kok机场都有应用。

根据以上情况的综合考虑，浦东机场成为国内第一个采用场面监视雷达系统来确保站坪指挥安全、高效进行的机场国内外空管雷达技术现状,（4）、地面活动监视雷达（SMR） 下面介绍的是浦东国际机场引进的 场面监视雷达 场面监视雷达系统能实现的功能： ①监视功能(对跑道、滑行道及停机坪上活动的飞机和车辆定位并挂牌)； ②控制功能(检测控制区域内潜在的冲突并报警)； ③引导功能(通过管制员控制滑行道中心线、停止线灯光等引导飞机和车辆)； ④路线控制功能(手工或自动调整滑行道的分配，从而提高滑行道的利用率，增加机场容量)国内外空管雷达技术现状,2.4 二次监视雷达（SSR） SSR是现代空管系统必配的设备之一，它是一种雷达信标系统（ATCRBS），发展于二战时期的敌我识别系统（IFF），并在50年代形成雏型20世纪60年代初，国际民航组织（ICAO）确定了ATCRBS的国际标准20世纪70年代又发展了单脉冲二次雷达（MSSR），从而为常规二次雷达的应用和普及打下了坚实的基础 MSSR采用三波束体制，可大大提高SSR的方位测角精度和分辨率，解混淆、抗天线副瓣、异步干扰和反射干扰的能力也得到大幅改善，如法国Thales公司的RSM970系列雷达。

第五节 雷达的战术参数和雷达的技术参数,1、雷达的战术参数是雷达完成作战战术任务所具 备的功能和性能 2、雷达的技术参数是描述雷达技术性能的量化指 标 雷达的战术参数是设计雷达的依据，反之，雷 达的技术参数决定了雷达的战术性能雷达的主要战术参数与定义,,,,雷达的主要战术参数与定义,,,,第五节 雷达的战术参数和雷达的技术参数,1、雷达的战术参数是雷达完成作战战术任务所具 备的功能和性能 2、雷达的技术参数是描述雷达技术性能的量化指 标 雷达的战术参数是设计雷达的依据，反之，雷 达的技术参数决定了雷达的战术性能雷达的主要战术参数与定义,雷达的主要技术参数与定义,,第一章 课后复习本课程所讲内容， 1、雷达的任务是什么？ 2、雷达是如何测量目标斜距的？ 3、雷达如何测量运动目标的相对速度？ 4、单基地雷达主要由哪几部分构成？ 5、常用雷达工作频率范围？天波超过视距 雷达的工作频率一般为多少？ 6、雷达的距离分辨率是什么？角度分辨率是什么？,。