第1講 雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史

1、課程簡介課程簡介 本課程主要介紹雷達(dá)原理、技術(shù)、目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、目標(biāo)參數(shù)的本課程主要介紹雷達(dá)原理、技術(shù)、目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、目標(biāo)參數(shù)的 測量。測量。 本學(xué)期主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：本學(xué)期主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容： 1 1、了解雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史、雷達(dá)的工作原理、雷達(dá)的、了解雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史、雷達(dá)的工作原理、雷達(dá)的頻段和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)、雷達(dá)的應(yīng)用和分類；頻段和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)、雷達(dá)的應(yīng)用和分類； 2 2、了解雷達(dá)的基本組成；、了解雷達(dá)的基本組成； 3 3、掌握目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)相關(guān)知識；、掌握目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)相關(guān)知識； 4 4、掌握目標(biāo)參數(shù)的測量相關(guān)知識。、掌握目標(biāo)參數(shù)的測量相關(guān)知識。 1.課程性質(zhì)：專業(yè)必修課2.課時(shí)：32學(xué)時(shí)3

2、.考核方式 理論環(huán)節(jié)考試：期末考試（100分） 平時(shí)成績：出勤、作業(yè)、課堂提問、聽課情況（100分） 最終成績：期末考試（70%）+平時(shí)成績（30%）第1章 概述第2章 雷達(dá)的基本組成第3章 目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)第4章 目標(biāo)參數(shù)的測量第第1 1章章 概概 述述第1章 概述1.1 雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史1.2 雷達(dá)的工作原理1.3 雷達(dá)的頻段和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)1.4 雷達(dá)的應(yīng)用和分類1.5 雷達(dá)的生存與對抗1.1 雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史 蝙蝠是如何在飛行途中，避開障礙物，并準(zhǔn)確追蹤感興趣的小昆蟲？1.1 雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史雷達(dá)的基本概念和發(fā)展簡史由蝙蝠的飛行原理得到的啟發(fā)1.

3、1.1 雷達(dá)基本概念雷達(dá)基本概念 “雷達(dá)”是英文“RADAR”的音譯，取英文“Radio Detection And Ranging”幾個(gè)開頭字母所構(gòu)成的新詞，原意是“無線電探測與測距”，也稱為“無線電定位”。 雷達(dá)的基本任務(wù)：一個(gè)是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的存在；一個(gè)是測量目標(biāo)的參數(shù)。前者稱為雷達(dá)目標(biāo)檢測，后者稱為雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)測量（估值）。1.1.1 雷達(dá)基本概念雷達(dá)基本概念I(lǐng)EEE（電氣和電子工程師協(xié)會）對雷達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)定義 雷達(dá)是通過發(fā)射電磁波信號，接收來自其威力覆蓋范圍內(nèi)目標(biāo)的回波，并從回波信號中提取位置和其他信息，以用于探測、定位，以及有時(shí)進(jìn)行目標(biāo)識別的電磁系統(tǒng)。1.1.1 雷達(dá)基本概念雷達(dá)基本概念雷達(dá)

4、基本原理1.1.1 雷達(dá)基本概念雷達(dá)基本概念雷達(dá)接收（回波）信號目標(biāo)： 待測目標(biāo)的電磁波反射或散射，如飛機(jī)、云雨、天體、艦船、山川、森林、陸地、建筑物、車輛、兵器、人員等。雜波： 目標(biāo)所在背景反射回的電磁波，即無用回波。如地面（地雜波）、海面（海雜波）、植被、山區(qū)、建筑物等。干擾： 有意針對雷達(dá)發(fā)射的人為電磁波信號。噪聲： 外部噪聲、 雷達(dá)系統(tǒng)噪聲。1.1.1 雷達(dá)基本概念雷達(dá)基本概念雷達(dá)回波中的信息（1） 目標(biāo)距離（2）目標(biāo)的角度信息（3）動目標(biāo)的軌跡或航跡（4）區(qū)分東目標(biāo)和固定目標(biāo)（5）目標(biāo)尺寸和形狀特征1.1.2 雷達(dá)原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達(dá)雷達(dá)原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達(dá) 19世紀(jì)后期，電磁理論的

5、建立和電磁波實(shí)驗(yàn)的突破，為雷達(dá)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ) 1864年，麥克斯韋提出了電磁理論，預(yù)見到了電磁波的存在。1886年，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，驗(yàn)證了電磁波的發(fā)生接收和散射。 1903年-1904年，斯琴赫爾斯麥耶發(fā)明電動鏡，利用無線電波回聲探測的裝置，研制出原始的船用防撞雷達(dá)，可探測到了從船上反射回的電磁波。1.1.2 雷達(dá)原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達(dá)雷達(dá)原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達(dá) 20世紀(jì)初至20年代，第一部雷達(dá)的發(fā)明和人們對雷達(dá)用途的探索。 20世紀(jì)30年代：開始研究用來探測飛機(jī)和艦船的脈沖多普勒雷達(dá)，多種實(shí)戰(zhàn)軍用雷達(dá)問世。如英國的“本土鏈”防空雷達(dá)（第一個(gè)用于實(shí)戰(zhàn)的雷達(dá)）和美國的“SCR-268

6、”防空火控雷達(dá)（世界上第一部真正實(shí)用的火控雷達(dá)）。1.1.2 雷達(dá)原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達(dá)雷達(dá)原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達(dá)SCR-268防空火控雷達(dá)“本土鏈”防空雷達(dá)1.1.3 第二次世界大戰(zhàn)中的雷達(dá)第二次世界大戰(zhàn)中的雷達(dá)二戰(zhàn)期間：雷達(dá)功能進(jìn)一步增強(qiáng)，對雷達(dá)發(fā)展具有重要影響的高功率磁控管問世，且首次出現(xiàn)了雷達(dá)電子戰(zhàn)。SCR-270警戒雷達(dá)1.1.3 第二次世界大戰(zhàn)中的雷達(dá)第二次世界大戰(zhàn)中的雷達(dá)SCR-584防空火控雷達(dá)雷達(dá)電子戰(zhàn)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展1.20世紀(jì)50年代的雷達(dá) 20世紀(jì)50年代，大功率速調(diào)管開始應(yīng)用于雷達(dá)，其發(fā)射功率比磁控管大兩個(gè)數(shù)量級。主要包括微波雷達(dá)、單脈沖雷達(dá)、脈沖

7、壓縮、合成孔徑雷達(dá)、氣象觀測雷達(dá)和機(jī)載脈沖多普勒等技術(shù)。AN/FPS-16跟蹤雷達(dá)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展2.20世紀(jì)60年代的雷達(dá)20世紀(jì)60年代的雷達(dá)技術(shù)是以第一部電掃描相控陣天線和后期開始的數(shù)字處理技術(shù)為標(biāo)志的，其他技術(shù)包括動目標(biāo)顯示（MTI）技術(shù)、超視距（OTH）雷達(dá)。AN/FPS-48頻率掃描三坐標(biāo)雷達(dá)AN/FPS-85相控陣?yán)走_(dá)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展高頻超視距雷達(dá)3.20世紀(jì)70年代的雷達(dá)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展由于數(shù)字信號處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，合成孔徑雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)和脈沖多普勒雷達(dá)在70年代又有了新的發(fā)展。丹麥眼鏡蛇雷達(dá)1.1.

8、4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展4.20世紀(jì)80年代的雷達(dá) 相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)大量用于戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)，這期間研制成功的主要相控陣?yán)走_(dá)包括美國陸軍的 “愛國者”、海軍的“宙斯盾”和空軍的B-1B系統(tǒng)?！皭蹏摺?系統(tǒng)中的AN/MPQ-53雷達(dá)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展“宙斯盾”AN/SPY-1雷達(dá)B-1B雷達(dá)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展AN/TPS-59雷達(dá)AN/FPS-117雷達(dá)AN/SPS-40雷達(dá)AN/FPS-115雷達(dá)1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展1.1.4 戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展戰(zhàn)后雷達(dá)的發(fā)展5.20世紀(jì)90年代以后的雷達(dá) 對雷達(dá)觀察隱身目標(biāo)的能力，在反輻射導(dǎo)彈（ARM）與電子戰(zhàn)（EW）條件下的生產(chǎn)能力和工作有效性提