雷达发展史

雷达发展史1864英国物理学家麦克斯韦（J.C.axwell）提出“电磁场理论”，并预见了电磁波的存在。1886德国人海因里奇.赫兹（HeinrichHertz）通过实验证明了电磁波的存在，并验证了电磁波的发生、接受和散射等的特性。1903德国人克里斯琴.威尔斯姆耶（ChristianHulsmeyer）研制出原始的船用防撞雷达并获得专利权。1922M.G马克尼（M.GMarconi）在接受无线电工程师学会荣誉奖章时提出用短波无线电来探测物体。1922美国海军研究实验室（NavalResearchLab.）的A.H泰勒和L.C扬用一部波长为5米的连续波实验装置探测到了一只木船。由于当时无有效的隔离方法，只能把收发机分置，这实际上是一种双基地雷达。1924英国的爱德华.阿普尔顿和M.A巴特尔为了探测大气层的高度而设计了一种阴极射线管，并附有屏幕。1925英国的霍普金斯大学的G.布赖特和M.杜威第一次在阴极射线管荧光屏上观测到了从电离层反射回来的短波窄脉冲回波。1930美国海军研究实验室的汉兰德采用连续波雷达探测到了飞机。1934美国海军研究实验室的R..M佩奇第一次拍下了1.6千米外一架单座飞机反射回来的电磁短脉冲照片。1935.2英国人用一部12MHz的雷达探测到了60千米外的轰炸机同年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由罗伯特.沃森.瓦特设计的第一部可使用雷达“ChainHome”在英国建成，英国正式部署了作战雷达网“链条”。1938美国信号公司制造了第一部实用SCR—268防空火力控制雷达，装备于美国陆军通信兵，该雷达工作的频率是205MHz，探测距离大于180千米。SCR—268防空火力控制雷达必须依靠辅助光学跟踪提高其测角精度，在夜间工作时，要借助与雷达波束同步的探照灯。1938美国无线电公司（RCA）研制出了第一部实用的XAF舰载雷达。1939英国在飞机上装了一部200MHz的雷达，用来监视入侵的飞机。这是世界上第一部机载预警雷达。Radar是RadioDetectionandRanging的缩写。一般来说，雷达系统利用调制信号和定向天线将电磁能量发射到指定空域搜索目标，目标再将接收到的部分能量（雷达回波）反射回来，由雷达接收机进行处理后，抽取出目标的距离、速度、角位置以及具有其他识别特征的目标信息。雷达分为地基、机载、空载、舰载雷达，也可以根据雷达的工作频段、天线类型、所用波形等不同特征分类。雷达还可以根据其任务或功能分为：气象雷达、截获搜索雷达、跟踪雷达、边跟边扫雷达、火控雷达、预警雷达、超视距雷达、地形跟随雷达、地形回避雷达等。相控阵雷达使用相控阵天线，因此常被称为多功能雷达。雷达最常见的分类方法是根据其所用波形或工作频率，按波形可分为连续波（CW）或脉冲(PR)雷达。连续波雷达能连续发射电磁能量，有独立的发射天线和接收天线。非调制连续波雷达可以精确地测量目标的径向速度（多谱勒频移）和角位置，但不能得到目标的距离数据，因此这种雷达的主要用途是对目标速度的搜索和跟踪以及导弹制导。脉冲雷达的波形为调制脉冲串。根据脉冲重复频率的高低又可将脉冲雷达分为低、中、高PRF雷达。低PRF雷达主要用于测距，它对目标的速度（多谱勒频移）不敏感。高PRF雷达主要用于测量目标的速度。如果使用不同的调制方式，连续波雷达和脉冲雷达都可以测量目标的距离和径向速度。雷达体制有：单基地雷达：发射机和接收机共用一部天线，或在同一站址发射天线和接收天线分开的雷达系统。美国AN/SPS—49型雷达。L波段远程对空搜索雷达。多基地雷达：发射站和接收站分置并相隔相当距离的雷达系统。双基地雷达：由至少一个发射站（或接收/发射站）和两个或两个以上分置的接收站所组成，对公共覆盖区内所获得的同一目标信息进行合成处理的雷达系统。圆锥扫描雷达：雷达感知目标对于天线轴的角误差的一种方式。雷达的波束是针状的，最大辐射方向（波束中心）偏离天线轴一个小的角度，波束围绕天线轴做圆周运动，在空间形成一个圆锥形的覆盖区。隐蔽锥扫雷达：是圆锥扫描的一种特殊方式，他的发射波束不做扫描，波束中心与天线轴一致，接收波束做圆锥扫描，敌方侦察接收机不能侦知雷达圆锥扫描的特性（频率、相位），故称隐蔽锥扫雷达。多波束雷达：一种由天线同时形成两个或两个以上对应不同角位置的独立波束的雷达，每个波束具有独立的处理通道。分为不扫描多波束和扫描波束多功能阵列雷达：采用相控阵技术的多功能雷达，即在单个波段采用同一阵列完成搜索、跟踪和导弹制导功能的电扫描雷达。极化雷达：利用目标雷达反射截面积在不同极化方式下所表现出的差异，来提取目标的特征信息，或从背景杂波中区别出目标的雷达。电扫描雷达：用电子方法实现天线波束在空间的移动或扫描的雷达。频率扫描雷达：通过改变雷达工作频率控制天线辐射单元的馈电相位，使天线波束作电扫描的雷达。美国AN/SPY—1型雷达，S波段多功能电扫描相控阵雷达，能自动搜索和跟踪多个目标，制导导弹，能边扫描边跟踪，是美国海军宙斯盾防空武器系统的主要探测器。其作用距离超过370千米，输出功率达数兆瓦，具有跟踪精度高、数据率高、抗干扰性能好等特点，能同时处理11种模式信息，执行搜索、跟踪、动目标显示搜索与跟踪、导弹发射、被动搜索跟踪，阻塞干扰探测、预警导弹指令和目标定位。频率相位扫描雷达：通过改变雷达工作频率并同时利用移相器共同控制天线辐射单元的馈电相位，使波束作一维或二维电扫描的雷达。有源相控阵雷达：当相控阵天线中每一个天线单元通道中含有放大器、振荡器或混频器等有源部件时称为有源相控阵天线，采用有源相控阵天线的相控阵雷达，也是一种电扫描雷达。有限角度相扫雷达：又叫有限相扫雷达，是指天线波束相扫范围较窄的相扫雷达，亦即天线波束扫描角度不大的相控阵雷达。三坐标雷达：能同时给出多目标三维坐标（距离、方位角和俯仰角）数据的雷达，其体制有三种，一是采用单个笔形波束扫描所需的仰角空域；二是用同时多个堆积波束去覆盖所要求的仰角空域；三是采用多波束扫描即用一组N个相互交迭的波束以阶跃式扫描所需仰角空域。美国AN/SPS—52型雷达。工作在S波段的频率扫描三坐标对空搜索雷达，能提供稳定的三坐标空间数据，改变发射频率而实现稳定的仰角覆盖，其特点是低旁瓣、高分辨力、高精度。美国AN/SPS—52C型雷达是在AN/SPS—52C型雷达基础上改进的。二坐标雷达：以固定的天线波束在方位平面上或仰角平面上以机械方式进行扫描来搜索目标和测量目标的距离、方位参数，或距离、高度参数的雷达。跟踪雷达：能对目标进行自动跟踪的雷达。低空补盲雷达：又叫低空雷达，用于弥补雷达情报网低空盲区的雷达，受地球曲率的影响。测高雷达：在地面对空监视系统中，能测量目标的仰角和距离，从而能计算出目标距离里面高度的雷达。二次雷达：指一种雷达技术或一种雷达工作方式。在这种技术或工作方式中雷达回波信号来自目标上的信标，转发机或应答机。稀布阵综合脉冲孔径雷达：一种采用正交编码全向发射，接受用匹配滤波处理获得发射和接收天线阵方向图的雷达。多目标跟踪雷达：采用电扫相控阵天线产生的单脉冲测角波束，通过波束控制设备按照一定的采样率，分别向不同方向的目标发射信号并接收它们的回波，经采样数据跟踪回路，同时实施对多个目标的跟踪。超视距雷达：能不受地球曲率的影响探测以雷达站为基准的水平视线高度以下目标的雷达。天波超视距雷达：在短波波段，即高频（HF）波段工作，辐射和接受的电磁波都是利用电离层折射后再返回地面的信道进行传播的雷达。地波超视距雷达：又称表面波雷达，是在短波波段，辐射和接收的能量沿着地球曲率以绕射方式传播的雷达。成象雷达：一种高分辨雷达，它能区分单个及靠的很近的多个散射体，提供照射区内散射体的二维（距离、横向距离）或三维图象。成象雷达包括实孔径成象和合成孔径成象，单基地雷达成象和多基地雷达成象。不受云层覆盖和太阳照射的限制。合成孔径雷达：将雷达置于运动平台上，在飞行过程中顺序地发射和接收信号，形成合成孔径。聚束式合成孔径雷达：合成孔径雷达的一种，雷达平台直线运动，天线在方位上跟踪感兴趣的特定目标区域，方位上经过Φ，聚束式SAR在采集数据期间，雷达控制天线波束连续照射成象区域。逆合成孔径雷达：利用目标相对于雷达观测角的变化产生目标图象。超宽带雷达：发射和接收信号的瞬时带宽大于中心频率25%的雷达。超宽带信号包括极窄脉冲（冲激脉冲）和宽脉冲（非正弦）波形。距离分辨好、树丛穿透、地面穿透、低截获概率。侧视雷达：采用一个固定的侧视天线，波束指向常常垂直于平台运动方向的雷达。多普勒雷达：利用多普勒效应测量目标径向速度的雷达。脉冲多普勒雷达：工作在脉冲波形下的一种多普勒雷达，原理是对脉冲列信号进行频谱分析，并对其单根谱线进行滤波，以测得目标的径向速度和距离。脉冲雷达：使用脉冲电磁波信号检测目标和测量目标参数的雷达。连续波雷达：发射连续波信号的雷达。调频连续波雷达：发射信号的频率随时间按照一定规律变化的连续波雷达。三角调制、编码调制、噪声调制、双重调制。冲击雷达：发射信号为无载波窄脉冲的雷达，脉冲宽度一般为0.1~1ns。噪声雷达：又叫随机信号雷达，是直接发射微波噪声信号或发射被低频噪声信号调制的载波信号的雷达，一般采用随机或伪随机信号对载频进行调频或调相。低截获概率雷达：是具有较低的被截获概率，不易被电子侦察接收机发现的雷达。相参雷达：又叫相干雷达。采用使全部有关信号的相位都已按照已知关系相联系的技术，以正确地呈现目标运动和回波相位变化间规律的雷达。对回波信号相参积累、动目标显示、以及测量目标的径向速度。多功能雷达：一种在单一频段上采用同一个天线能同时完成搜索、跟踪和其他功能的雷达。自适应雷达：一种能够适应未知的或变化的外部目标环境的雷达，通常采用自适应天线阵列。空间交汇雷达：一种用以引导航天器在空间轨道上交会和对接的雷达。频率捷变雷达：能在脉间或脉组间变换工作频率的脉冲雷达。频率分集雷达：发射信号由两个或两个以上不同频率的脉冲组成，回波信号由相应的频率通道接收，经过处理合成单一信号的脉冲雷达。谐波雷达：大多数金属和半导体人造物能够将入射的电磁波转换为他的谐波后再向外辐射，这种现象称为谐波再辐射，通过检测物体的谐波再辐射信号功率进行目标探测的雷达称为谐波雷达。单脉冲雷达：单脉冲技术是指通过同时从两个或多个天线波束接收信号的比较来获得目标角位置信息的技术，采用单脉冲技术的雷达就叫单脉冲雷达。扩谱雷达：在调制信号的扩谱信号作用下，使雷达射频信号的带宽展宽。非相参雷达：在发射信号之间和接收的回波信号之间都未有能保持具有一定规律相位关系的脉冲雷达：无源雷达：雷达本身不发射信号，而是利用目标发射的信号、目标自身的辐射或目标对其他辐射源散射能量来完成目标检测、分选和坐标参数估计多谱综合雷达：是将多个频谱、有源和无源探测器综合在一起的雷达。多个雷达频段共用一个天线，并和光电传感器配置在一个天线座上，多个信息源来的目标数据加以融合；根据战场环境选择使用频段。各个波段优势互补，提高了抗干扰性、抗隐身、抗反辐射导弹和低空入侵的能力，并可以提高检测概率和精度，增强目标识别能力和可靠性。相控阵雷达：采用相控阵天线的雷达，是一种电扫描雷达。相位扫描雷达：用改变阵列天线中各天线单元之间信号的相位关系来实现天线波束在空间进行扫描的雷达。多波段雷达：可工作在多个波段的雷达，即雷达发射机、接收机、天线以及微波元件能够支持雷达工作在两个或更多波段上。一种典型的应用是自行火炮火控双波段跟踪雷达，采用X波段对初期目标截获和跟踪，然后在实际交战时用Ka波段对火炮进行控制，X波段继续提供距离数据，为精确控制火力所需的角度数据，特别是仰角数据则由Ka波段通道提供，这种雷达采用了一个具有双波段馈源系统的公共天线，而发射机和接收机通道是分开的。雷达对抗技术20世纪初期，无线电技术开始应用于军事领域，电子对抗随之诞生。第二次世界大战中，无线电电子对抗设备在军事上已开始大量使用。到50、60年代，电子战飞机、电子战舰艇和电子侦察卫星的相继出现，使电子对抗成了战争中不可忽视的措施和手段。有人称