第1講 雷達的基本概念和發(fā)展簡史

1、課程簡介課程簡介 本課程主要介紹雷達原理、技術、目標的發(fā)現(xiàn)、目標參數的本課程主要介紹雷達原理、技術、目標的發(fā)現(xiàn)、目標參數的 測量。測量。 本學期主要學習的內容：本學期主要學習的內容： 1 1、了解雷達的基本概念和發(fā)展簡史、雷達的工作原理、雷達的、了解雷達的基本概念和發(fā)展簡史、雷達的工作原理、雷達的頻段和戰(zhàn)術技術指標、雷達的應用和分類；頻段和戰(zhàn)術技術指標、雷達的應用和分類； 2 2、了解雷達的基本組成；、了解雷達的基本組成； 3 3、掌握目標的發(fā)現(xiàn)相關知識；、掌握目標的發(fā)現(xiàn)相關知識； 4 4、掌握目標參數的測量相關知識。、掌握目標參數的測量相關知識。 1.課程性質：專業(yè)必修課2.課時：32學時3

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

3、1.1 雷達基本概念雷達基本概念 “雷達”是英文“RADAR”的音譯，取英文“Radio Detection And Ranging”幾個開頭字母所構成的新詞，原意是“無線電探測與測距”，也稱為“無線電定位”。 雷達的基本任務：一個是發(fā)現(xiàn)目標的存在；一個是測量目標的參數。前者稱為雷達目標檢測，后者稱為雷達目標參數測量（估值）。1.1.1 雷達基本概念雷達基本概念IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）對雷達的標準定義 雷達是通過發(fā)射電磁波信號，接收來自其威力覆蓋范圍內目標的回波，并從回波信號中提取位置和其他信息，以用于探測、定位，以及有時進行目標識別的電磁系統(tǒng)。1.1.1 雷達基本概念雷達基本概念雷達

4、基本原理1.1.1 雷達基本概念雷達基本概念雷達接收（回波）信號目標： 待測目標的電磁波反射或散射，如飛機、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： 有意針對雷達發(fā)射的人為電磁波信號。噪聲： 外部噪聲、 雷達系統(tǒng)噪聲。1.1.1 雷達基本概念雷達基本概念雷達回波中的信息（1） 目標距離（2）目標的角度信息（3）動目標的軌跡或航跡（4）區(qū)分東目標和固定目標（5）目標尺寸和形狀特征1.1.2 雷達原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達雷達原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達 19世紀后期，電磁理論的

5、建立和電磁波實驗的突破，為雷達的產生奠定了基礎 1864年，麥克斯韋提出了電磁理論，預見到了電磁波的存在。1886年，赫茲用實驗證明了電磁波的存在，驗證了電磁波的發(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，可探測到了從船上反射回的電磁波。1.1.2 雷達原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達雷達原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達 20世紀初至20年代，第一部雷達的發(fā)明和人們對雷達用途的探索。 20世紀30年代：開始研究用來探測飛機和艦船的脈沖多普勒雷達，多種實戰(zhàn)軍用雷達問世。如英國的“本土鏈”防空雷達（第一個用于實戰(zhàn)的雷達）和美國的“SCR-268

6、”防空火控雷達（世界上第一部真正實用的火控雷達）。1.1.2 雷達原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達雷達原理的發(fā)現(xiàn)和早期雷達SCR-268防空火控雷達“本土鏈”防空雷達1.1.3 第二次世界大戰(zhàn)中的雷達第二次世界大戰(zhàn)中的雷達二戰(zhàn)期間：雷達功能進一步增強，對雷達發(fā)展具有重要影響的高功率磁控管問世，且首次出現(xiàn)了雷達電子戰(zhàn)。SCR-270警戒雷達1.1.3 第二次世界大戰(zhàn)中的雷達第二次世界大戰(zhàn)中的雷達SCR-584防空火控雷達雷達電子戰(zhàn)1.1.4 戰(zhàn)后雷達的發(fā)展戰(zhàn)后雷達的發(fā)展1.20世紀50年代的雷達 20世紀50年代，大功率速調管開始應用于雷達，其發(fā)射功率比磁控管大兩個數量級。主要包括微波雷達、單脈沖雷達、脈沖

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

8、4 戰(zhàn)后雷達的發(fā)展戰(zhàn)后雷達的發(fā)展4.20世紀80年代的雷達 相控陣雷達技術大量用于戰(zhàn)術雷達，這期間研制成功的主要相控陣雷達包括美國陸軍的 “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1.1.4 戰(zhàn)后雷達的發(fā)展戰(zhàn)后雷達的發(fā)展“宙斯盾”AN/SPY-1雷達B-1B雷達1.1.4 戰(zhàn)后雷達的發(fā)展戰(zhàn)后雷達的發(fā)展AN/TPS-59雷達AN/FPS-117雷達AN/SPS-40雷達AN/FPS-115雷達1.1.4 戰(zhàn)后雷達的發(fā)展戰(zhàn)后雷達的發(fā)展1.1.4 戰(zhàn)后雷達的發(fā)展戰(zhàn)后雷達的發(fā)展5.20世紀90年代以后的雷達 對雷達觀察隱身目標的能力，在反輻射導彈（ARM）與電子戰(zhàn)（EW）條件下的生產能力和工作有效性提