电磁场论文-现代雷达

现代雷达引言一战期间，英德交战，英国急需一种能探测空中金属物体的技术能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。于是雷达就无可避免的出现了在了人们的世界，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此它可以轻松发现目标并测定它们的空间位置。雷达对于人们的通信,导航等具有巨大的作用，因此，它可以帮助人们发现一些人们很难发现，或者需要付出一些代价才能够发现的事物。随着现代科学技术的发展，雷达已经成为现代军事，科学探索，甚至是人们生活中必不可少的技术之一，接下来就让我就雷达方面谈谈自己的理解。原理电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场种电磁波，在真空中速率固定，等同于光速，电磁波不依靠介质传播，而且大多数物体都会反射电磁波,比如山脉、建筑。雷达充分利用了电磁波的这些特点。雷达的信息载体是，电磁波，其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；反射后的电磁波被雷达天线所接收，因为电磁波稳定，直线传播，速度一般可确定，因此用计算机设备对接受的信号进行一些繁杂的处理，最后就可以计算出目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等。测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的精确距离。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:。发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。应用雷达发展非常迅速，广泛，现代雷达充分运用了单脉冲角度跟踪、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。当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用，空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。相控阵雷达又称作相位阵列雷达，是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达，因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式，故又称电子扫描雷达，80年代，相控阵雷达由于具有很多独特的优点，得到了更进一步的应用。在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导弹武器系统中多采用多功能相控阵雷达，它已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的一个重要标志。从而，大大提高了防空导弹武器系统的作战性能。在21世纪，相控阵雷达随着科技的不断发展和现代战争兵器的特点，其制造和研究将会更上一层楼[2]。雷达能精准的探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米，且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面也显示出了很好的应用潜力。现有的雷达对抗系统虽然可以快速准确的识别工作在常用波段的敌方雷达系统，但是基于已知威胁对敌方雷达信号进行匹配和干扰、欺骗，一旦敌方雷达信号不够明显或者是未知信号，对抗效果就会很不理想。而自适应雷达对抗技术就是指可识别敌方未知雷达系统的信号特征，利用实时生成的对抗措施进行雷达干扰或者欺骗，并且可以对效果进行评估的一种新型先进雷达对抗技术，能够适应未来战场的需求。自适应雷达对抗技术也被称为灵巧雷达对抗技术，可以使雷达干扰或者欺骗信号的样式（结构和参数）根据被干扰或者欺骗雷达目标的对抗形式进行灵巧变化，从而取得最佳的对抗效果。自适应雷达对抗作为一种新型的先进雷达对抗技术，目前通过公开渠道能够了解到的技术细节不多，主要的来说，包括自适应雷达侦察和高逼真欺骗这两个关键系统。自适应雷达侦察是指由雷达信号检测、雷达特性分析、对抗样式选择、对抗效果分析和对抗样式调整等环节构成一个闭环系统，能够根据未知雷达信号的结构特征、分析雷达系统的工作状态和工作性能，选择对抗效果最好、针对性最强的对抗样式，然后根据雷达对抗效果检测分析的结果，自适应地调整对抗样式和参数，以达到最佳的对抗效果。高逼真欺骗是指对敌方的未知雷达信号进行精确地存储、复制，然后加以适当的调制和转发，以使欺骗信号与敌方雷达回波信号的特征差异尽可能地小，欺骗信号能够和敌方雷达回波信号一样进入敌方雷达信号接收线路，并且进行匹配处理，形成符合雷达欺骗要求的高逼真电子假目标。自适应雷达对抗技术代表了未来电子战技术的发展方向，可以大幅度提高复杂动态战场环境下对敌方雷达系统进行实时对抗响应的能力，确保己方的优势。电磁波的频率不同，其特点也有一些差距，在雷达上的应用范围也不同，超长波约1KKm-100Km，以空间波,为主广泛应用于海岸潜艇通信,远距离通信,超远距离导航；长波以地波为主，应用于长，中距离通信,地下岩层通信,远距离导航；中波以地波与天波，广泛应用于船用通信,业余无线电通信,移动通信,中距离导航；短波以天波与地波，主要应用于通信；厘米波及以下主要是空间波，广泛应用于数字通信；卫星通信；国际海事卫星通信，在入大气层时的通信,波导通信。雷达的种类繁多，分类的方法也非常复杂。一般分为军用雷达。通常可以按照雷达的用途分类，如预警雷达、搜索警戒雷达、引导指挥雷达、炮瞄雷达、测高雷达、战场监视雷达、机载雷达、无线电测高雷达、雷达引信、气象雷达、航行管制雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等。结论雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，广泛应用于当今世界的各个领域中，对当代人们信息的通讯以及事物的探索具有重要意义，是当今人们世界不可或缺的技术之一，随着时代的发展，雷达还将继续为人们的便利生活提供更加广泛的作用。参考资料1.雷达的种类雷达自适应雷达对抗技术来自科普中国4.《相控阵雷达》作者未知5.《雷达原理》作者:丁鹭飞电子工业出版社出版日期:2009.03