多普勒雷達

多普勒雷達

多普勒雷達(多普勒雷達)

多普勒雷達，就是利用多普勒效應進行定位，測速，測距等工作的雷達。所謂多普勒效應就是，當聲音，光和無線電波等振動源與觀測者以相對速度V相對運動時，觀測者所收到的振動頻率與振動源所發出的頻率有所不同。因為這一現象是奧地利科學家多普勒最早發現的，所以稱之為多普勒效應。由多普勒效應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。

脈沖多普勒雷達是利用多普勒效應制成的雷達。1842年，奧地利物理學家C·多普勒發現波源和觀測者的相對運動會使觀測到的頻率發生變化，這種現象被稱為多普勒效應。 脈沖多普勒雷達的工作原理可表述如下：當雷達發射一固定頻率的脈沖波對空掃描時，如遇到活動目標，回波的.頻率與發射波的頻率出現頻率差，稱為多普勒頻率。根據多普勒頻率的大小，可測出目標對雷達的徑向相對運動速度；根據發射脈沖和接收的時間差，可以測出目標的距離。同時用頻率過濾方法檢測目標的多普勒頻率譜線，濾除干擾雜波的譜線，可使雷達從強雜波中分辨出目標信號。所以脈沖多普勒雷達比普通雷達的抗雜波干擾能力強，能探測出隱蔽在背景中的活動目標。

脈沖多普勒雷達于20世紀60年代研制成功并投入使用。20世紀70年代以來，隨著大規模集成電路和數字處理技術的發展，脈沖多普勒雷達廣泛用于機載預警、導航、導彈制導、衛星跟蹤、戰場偵察、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的預警飛機，已成為對付低空轟炸機和巡航導彈的有效軍事裝備。此外，這種雷達還用于氣象觀測，對氣象回波進行多普勒速度分辨，可獲得不同高度大氣層中各種空氣湍流運動的分布情況。 機載火控系統用的主要是脈沖多普勒雷達。如美國戰機裝備的 A P G－68雷達，代表了機載脈沖多普勒火控雷達的先進水平。它有18種工作方式，可對空中、地面和海上目標邊搜索邊跟蹤，抗干擾性能好，當飛機在低空飛行時，還可引導飛機跟蹤地形起伏，以避免與地面相撞。這種雷達體積小，重量輕，可靠性高。

機載脈沖多普勒雷達主要由天線、發射機、接收機、伺服系統、數字信號處理機、雷達數據處理機和數據總線等組成。機載脈沖多普勒雷達通常采用相干體制，有著極高的載頻穩定度和頻譜純度以及極低的天線旁瓣，并采取先進的數字信號處理技術。脈沖多普勒雷達通常采用較高以及多種的重復頻率和多種發射信號形式，以在數據處理機中利用代數方法，并可應用濾波理論在數據處理機中對目標坐標數據作進一步濾波或預測。

多普勒雷達與傳統雷達的一個區別在于它的發射機一直處于開啟狀態，這種類型的雷達稱為連續波或CW雷達。發射機之所以必須一直開啟，因為它不像傳統雷達，需計算發射與接收間的時間，多普勒雷達尋找頻率變化。而頻率變化不會持續很長時間，因此發射機必須一直處于開啟狀態。 脈沖多普勒雷達具有下列特點：①采用可編程序信號處理機，以增大雷達信號的處理容量、速度和靈活性，提高設備的復用性，從而使雷達能在跟蹤的同時進行搜索并能改變或增加雷達的工作狀態，使雷達具有對付各種干擾的能力和超視距的識別目標的能力；②采用可編程序柵控行波管，使雷達能工作在不同脈沖重復頻率，具有自適應波形的能力，能根據不同的戰術狀態選用低、中或高三種脈沖重復頻率的波形，并可獲得各種工作狀態的最佳性能；③采用多普勒波束銳化技術獲得高分辨率，在空對地應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可分辨出密集編隊的群目標。

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