世界脉冲雷达专利分析(电子脉冲雷达)
雷达是怎样发明的?
雷达的出现,是由于一战期间当时英国和德国交战时,英国急需一种能探测空中金属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间,雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。
二战以后,雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。
后来随着微电子等各个领域科学进步,雷达技术的不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。
扩展资料
回顾雷达的发展历史,米波雷达曾在二战前后占主流地位。然而,随着技术发展,米波雷达不能准确测高、威力覆盖不连续、低角盲区大、阵地适应性差等缺陷逐渐凸显出来。
微波雷达以其高精度、更好的抗干扰能力逐渐取代米波雷达,成为骨干雷达。但是,隐身飞机出现后,逐渐被淘汰的米波雷达重新进入雷达专家的视野:它能避开隐形飞机的隐身波段,具有探测隐身飞机的天然优势。
参考资料来源:百度百科-雷达
参考资料来源:人民网-在雷达探测之路上砥砺前行
脉冲雷达、多普勒雷达和相控阵雷达有什么区别?
相控阵和脉冲多普勒是雷达的两个不同方向的技术。相控阵是指的天线的排列方式,而脉冲多普勒(PD)是雷达信号的体制。
PD可以实现对目标速度、距离的估计;相控阵技术可以对目标角度Direction of Arrival进行估计。
这两种技术是独立的,相控阵雷达同时也可以采用脉冲多普勒的信号体制,更先进的数字阵列可以实现多目标的同时测速测角测距。注意:
测角是阵列带来的结果。
测速测距是脉冲多普勒带来的结果。
世界战斗机上的雷达有哪几种?各种雷达的优点和缺点是什么?
从旧到新说起吧:
之一种:普勒雷达(机械雷达),就是雷达发射“普勒脉冲信号”,又分为单普勒脉冲和多普勒脉冲;所谓的单普勒就是飞机雷达只能发射一束脉冲信号,其雷达不能边发射信号边接受信号,工作模式就是发射信号后,然后停止发射信号来转为接受信号模式;多普勒脉冲雷达就是飞机能发射多个信号,不断地发射不断的接受信号。
普勒雷达有点就是,技术成本低,研发简单,若果采用大功率的运行可以探测很远距离,缺点就是:普勒雷达信号对固定的物体探测性能好,但是对移动的就差些,尤其是若果飞机下方有架直升机,直升机把自己的旋转翼对着飞机雷达信号方向,那么多普勒雷达就很难探测到这架直升机,再就是虽然普勒雷达能探测很远距离,但是其一个致命伤就是不能分辨敌我,其就算能在超视距(150千米以上距离)探测到战机,但是并不能分辨出是敌是友。
第二种,相控阵雷达,首先相控阵是一种电子雷达,分为有源和无源。
相控阵雷达有相当密集的天线阵列,在传统雷达天线面的面积上可 安装上千个相控阵天线,任何一个天线都可收发雷达波,而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。扫描时,选定其中一个区块(数个天线单元)或数个区块对单一目标或区域进行扫描,因此整个雷达可同时对许多目标或区域进行扫描或追踪,具有多个雷达的功能。
由于一个雷达可同时针对不同方向进行扫描,再加之扫描方式为电子控制而不必由机械转动,因此资料更新率大大提高,机械扫描雷达因受限于机械转动频率因而资料更新周期为秒或十秒级,电子扫描雷达则为毫秒或微秒级。因而它更适于对付高机动目标。此外由于可发射窄波束,因而也可充当电子战天线使用,如电磁干扰甚至是构想中发射反相位雷达波来抵消探测电波等。
优点(1)波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高; 美国将在日本部署的X波段相控阵雷达海基版
(2)一个雷达可同时形成多个独立波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;
(3)目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;
(4)对复杂目标环境的适应能力强;
(5)抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高,即使少量组件失效仍能正常工作。 缺点:相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,且波束扫描范围有限,更大扫描角为90°~120°。当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线阵面。
有源相控阵雷达,是 AESA radar 即有源电子扫描阵列雷达的一种。英文Active翻译为“主动”或“有源”,意思是指天线表面的每一个阵列单元都完整地包含讯号产生、发射与接收的能力,也就是将讯号产生器、放大器等等全部缩小放在每一个阵列单元以内,天线不需要依靠讯号产生器以及波导管馈送讯号。由于每个阵列单元都可以单独作为讯号源主动发射电磁波,所以被称作主动相控阵或有源相控阵。这是目前相控阵天线发展的主流趋势。
有源相控阵的的每个单元只扫描一小块固定区域。各个模组的讯号的相对相位经过适当调整,最后会强化讯号在指定方向的强度,并且压抑其他方向的强度。在同样的涵盖范围以内,不需要移动雷达天线也可以满足扫描的需求。此雷达的电子零件需要“快速移相器”,而控制相控阵也需要极高的计算能力。
此雷达理论在二次大战时提出,最早使用是用于地面的大型弹道导弹预警雷达上面。空用系统最早是出现在美国空军一架RC-135 Rivet Amber飞机上面进行试验,这架飞机稍后发生意外坠毁。能够使用在船舰上或者是军用飞机上的小型化有源阵列技术要到1980年代才逐渐成熟,成本降低到可以接受的程度。
无源相控阵雷达,是 PESA radar 即无源电子扫描阵列雷达的一种。英文Passive翻译为“被动”或“无源”,意思是指天线表面的阵列单元只有改变讯号相位的能力而没有发射信号的能力,讯号的产生还是依靠天线后方的讯号产生器,然后利用波导管将产生的讯号送到讯号放大器上,再传送到阵列单元上面,接收时则反向而行。由于每个阵列单元自身不能作为讯号源主动发射电磁波,所以被称作被动相控阵或无源相控阵。
现在的无源相控阵雷达多是以行波管产生讯号,这和最新的脉冲多普勒雷达产生讯号的方式一样,区别主要在天线上。
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