多种体制雷达系统技术介绍(1).docx

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1、多种体制雷达系统技术介绍目录?什么是主动雷达寻的或雷达制导的空对空导弹系统？I?主动雷达寻的或雷达制导导弹的好处或优势2?有源雷达寻的缺点或缺点2?半主动雷达寻的3?主动雷达寻的3?PESA雷达5?AESA雷达5?单基地雷达6?双基地雷达7?多普勒雷达9?基于多普勒的警用雷达10?FMCW雷达系统11?探地雷达系统13什么是主动雷达寻的或雷达制导的空对空导弹系统？有源雷达寻的系统由地面雷达系统与大尺寸天线组成，带有多个雷达制导导弹外壳的主动雷达发射台和主动雷达导弹本身。地面雷达可以是固定的，也可以是移动的。通常安装在现场的固定雷达称为空中监视雷达。雷达制导导弹装有雷达收发器，不像半主动雷达寻的

2、导弹，其中仅包含雷达接收器。收发器是指由两个发射器组成的设备和接收器功能。RocketEnemytargetEnemyRocket1aunchingSystemGroundbasedMobi1eRadarRadar1GuidedIMissi1eMissi1e工二系统胡i?湘AirSurvei11anceRadar(ActiveRadarHomingSystem)该图描述了有源雷达寻的系统组件。如图所示，它由三部分组成，即固定或移动雷达、导弹发射台和雷达制导导弹。让我们了解主动雷达寻的系统的工作原理。地面雷达站连续点亮空气中的电磁能，从而得到当目标在其范围内时，从目标反射。一旦地面雷达系统检测到

3、远程目标，它就会向导弹发射台提供信号向目标释放空对空导弹。一旦雷达制导导弹到达目标附近，它就会利用机载雷达收发器来微调其射程以更接近目标并摧毁它。为了取得成功，空对空雷达制导导弹在目标附近爆炸，摧毁所有目标（即火箭）在其附近或直接击中目标0主动雷达寻的或雷达制导导弹的好处或优势以下是主动雷达寻的或雷达制导导弹的优点或优势：与地面雷达制导的陆对空导弹相比，它更准确。由于内置雷达收发器，它非常接近目标。因此，它更有可能摧毁目标。一旦发射，它将负责摧毁目标本身，不再需要发射平台。这为启动提供了时间平台跟踪其他目标。?.有源雷达寻的缺点或缺点以下是有源雷达寻的缺点或缺点：与半主动雷达寻的系统相比，由于

4、使用雷达收发器，它更昂贵。由于使用电池进行操作，它具有较低的ERP（有效辐射功率）和有限的覆盖范围。没有地面雷达系统的帮助，击中远程目标是不够的。半主动、被动和主动雷达寻的导弹的区别雷达寻的制导是防空导弹最常用的制导系统形式。根据其工作操作，有三种类型的雷达寻的导弹系统即半主动、被动和主动。?.半主动雷达寻的Semi-activeRadarHomine-图-1描述了半主动雷达寻的正常工作操作。以下是半主动雷达寻的的特点。它仅使用接收器，其中目标被雷达或其他外部光源照射。来自目标的反射能量由安装在导弹上的接收器接收。与接收器连接的计算机用于确定目标的相对轨迹。导弹系统使用这些信息来拦截准确定位。

5、用于长空对空和地对空导弹系统。用于“全天候”制导系统防空系统。示例：RSAF使用的第一代SAM?.主动雷达寻的Ref1ectedWaVeSACtiVeRadarHomina,.i%图2描述了有源雷达寻的正常工作操作。以下是主动雷达寻的特色。 它传输能量并接收反射的能量。与半主动不同，上面是由导弹本身完成的，因为它同时容纳发射器和接收器部件。 该雷达寻的系统不需要外部源。示例： AMRAAM空对空导弹飞鱼反舰导弹AMRAAMAIM-120是主动和半主动归位的组合。它支持约50公里的中程。无源雷达寻的PaSSiVeRadarHoming，薮防双图-3描述了无源雷达寻的正常工作操作。以下是无源雷达寻

6、的特色。 它使用来自目标的热辐射。导弹正在使用热能来确定目标的参数。 它独立于任何外部指导系统。 它只接收信号，不能传输类似于半主动雷达寻的系统信号。示例： RSAF部署的米斯特拉尔是一种被动红外寻的制导系统。 AIM91/M无源红外寻的导引头 可以轻松探测到半主动和主动寻的导弹。 被动寻的导弹难以探测，更容易打破锁定。AESA雷达和PESA雷达的区别AESA雷达与PESA雷达比较了AESA雷达与PESA雷达，并提到了AESA雷达和PESA雷达之间的区别。AESA代表有源电子扫描阵列，而PESA代表无源电子扫描阵列。?.PESA雷达PESA雷达使用通用的共享射频源，其中信号使用以下命令进行修改

7、数控移相器模块。以下是PESA雷达的特点。 如图1所示，它使用单个发射器/接收器模块。 PESA雷达产生无线电波束，可以电子控制在不同的方向。 这里的天线元件与单个发射器/接收器接口。这里的PESA与AESA不同，AESA使用单独的发送/接收模块每个天线元件。所有这些都由计算机控制，如下所述。 由于使用频率单一，极有可能被敌方射频干扰器干扰。 扫描速度慢，只能跟踪单个目标或一次处理单个任务。?.AESA雷达如前所述,AESA使用电子控制阵列天线其中无线电波束可以电子控制以指向在不同方向上相同,无需移动天线。它被认为是PESA雷达的高级版本。AESA使用许多单独的小型发送/接收(TRx)模块。以

8、下是AESA雷达的特点。 如图2所示，它使用多个发射器/接收器模块。 多个发射/接收模块与多个天线接口称为阵列天线的元件。 AESA雷达同时产生不同无线电频率的多个波束。 由于具有在宽范围内产生多个频率的能力范围，它被敌方射频干扰器干扰的可能性最小。 它具有快速的扫描速率，可以跟踪多个目标或多个任务。有关更多信息，请参阅AESA雷达框图。以下是现代PESA和AESA雷达类型之间的相似之处。 现代PESA和AESA通常都是脉冲雷达。 现代PESA和AESA都是频率捷变和频率跳跃的在不同时间的不同频率。 两者都可以有窄带和宽带模式。 两者都可用于ECM,被动扫描，波束成形等。单基地雷达与双基地雷达

9、单基地雷达和双基地雷达的区别?.单基地雷达 -1描绘了单基地雷达框图。如图所示，它使用相同的天线进行发射和接收。由于两个方向都使用单个天线，因此需要双工器将发射链与接收链分开，并且反之亦然。单基地雷达方程表示如下：PR=(pt*g2*2*M)(4*)3*d4*1t*1r*1m)其中，PR=接收天线接收的总功率G=天线增益=波长二c/频率，其中c=3X108pt=峰值发射功率d=雷达与目标之间的距离1t=发射机损耗1r=接收器损耗1m二中等损失M=目标的雷达横截面。?.双基地雷达图2描绘了双基地雷达框图。如图所示，它使用两个独立的天线作为发射器和接收器，并且位于不同的位置。示例：CW雷达可用作双

10、基地雷达以及单基地雷达(当天线之间的距离非常小时)。双基地雷达方程表示如下：BistaticRadarequationisexpressedasfo11ows:Pr=(Pt*Gt*Gr*2*)(4*)3*dt2*dr2*1t*1r*1m)Where,Pr=TotaIpowerreceivedatthereceivingantennaGt=GainofthetransmittingantennaGr=Gainofthereceivingantenna=Wave1ength=cfrequency1whereinc=3x108Pt=PeaktransmitPowerdt=distancebetwee

11、nobject(i.e.)andradartransmittingantennadr=distancebetweenobjectandreceivingantennaofradar.1t=transmitter1osses1r=Receiver1osses1m=Medium1ossesCrB=(4*Ae2)2HereAeisobjectprojectedarea.毛系统技才:交流其中，PR=接收天线接收的总功率Gt=发射天线增益Gr=接收天线的增益入=波长=c频率，其中C=3x108pt=峰值发射功率dt=物体(即)与雷达发射天线之间的距离dr=雷达的物体和接收天线之间的距离。1t=发射机损耗

12、1r=接收器损耗1m=中等损失B=(4*Ae2)2这里Ae是对象投影区域。Target多普勒雷达非常简单，利用连续波进行传输。因此，多普勒雷达也被称为CW雷达。该雷达基于以下原理。返回信号的频率，即来自固定目标的回波与发射波相同，而来自运动目标的返回信号的频率将根据多普勒频率进行偏移。通过测量发射频率和反射接收频率之间的差异，雷达提取目标的相对速度。由于连续发射的形式，基本的多普勒雷达对距离测量没有用。这个概念用于下面描述的警察雷达，用于跟踪快速移动车辆的速度。它用于爬升率米，也用于测量飞机的速度。如图所示，如果目标是固定的，则发射波的数量与反射的接收波的数量相同。如果目标正在移动,则反射波的

13、数量会根据目标向或远离的目标移动而减少或增加雷达。让我们假设目标正在向雷达移动。在这种情况下，雷达和目标之间的距离正在减少，这取决于移动目标的速度大小。雷达经历返回的反射波频率的明显偏移，称为多普勒频移。当发射波以GHZ为单位时，这种多普勒频移大约约为IKHZ量级。基于这种频率速度的变化来确定目标，并且还可以找到其移动方向。下面用多普勒雷达方程对此进行了描述。多普勒频移，fd=2*fc=dR/dt=2*(dRdt)/入O=2*V*余量9/入0哪里V是目标使角相对于位置矢量(R)的相对速度。当目标沿雷达方向移动时，角度将在0至IJ90度之间，信号频率f将增加量fd.当目标远离雷达时，0将在90到

14、180度之间，f将减少fd.当速度垂直时，f不会有变化0和fd为零。在多普勒雷达中，可以通过测量多普勒频移和极性来确定距离速率。基于多普勒的警用雷达Osci11atorroPO1ICERADAR笳gj沅克丁图2描绘了警用雷达中使用的模块。它用于检测和测量移动车辆的速度。如图所示，微波信号发生器用作发射器。这里使用基于冈恩二极管的振荡器来产生微波信号。微波信号通过射频环行器通过喇叭天线传输。传输信号泄漏部分用于与反射信号进行比较。RF混频器产生这两个输入信号频率的和和差。总和分量被忽略，并使用差分量，这是由于多普勒频移造成的。这种类型的雷达被称为警用雷达。处理后的多普勒频率被馈送到雷达示波器或显示单元。该显示单元提供移动车辆的速度。以下公式可用于警用雷达计算车辆的速度。速度（以英里/小时为单位）二026*（多普勒频移，单位为Hz）（微波频率，单位为GHz）FMCW雷达系统TargetToSpectrumAna1yzerFMCWRAD磐SY舞浙交流FMCW雷达基本上是一种调频连续波雷达。这里载波信号频率f由频率f调制m(t)使得发射频率f我可以如下所示。f我=f+fmQ多普勒雷达不用于距离或距离测量。这是由于多普勒雷达中缺乏标记发射和接收时间戳。此时间戳差异用于确定范围信息。为了克服这个问题，利用频率随时间的变化来确定范围。下