《衛(wèi)星比武》雷達(dá)

《衛(wèi)星比武》雷達(dá)雷達(dá)，將電磁能量以定向方式發(fā)設(shè)至空間之中，藉由接收空間內(nèi)存在物體所反射之電波，可以計(jì)算出該物體之方向，高度及速度。并且可以探測物體的形狀，以地面為目標(biāo)的雷達(dá)可以探測地面的精確形狀。雷達(dá)所起的作用和眼睛相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作，同時(shí)，它的信息載體是無線電波。雷達(dá)一詞是英語Radar的音譯，即“無線電探測和測距”（RadioDetectionandRanging）之意。事實(shí)上，不論是可見光，或是無線電波，在本質(zhì)上是同一種東西，都是電磁波，傳播的速度都是光速C，差別在于它們各自占據(jù)的波段不同。雷達(dá)向空間某一空城發(fā)射具有一定功率的電磁波，同時(shí)接收目標(biāo)反射的電磁波。各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括五個基本組成部分：發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線以及顯示器。雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量，傳送給發(fā)射天線；發(fā)射天線將這些電磁能量集中到空中某一個很窄的方向上，并發(fā)射出去；沿某一方向傳播的電磁波遇到物體后，會被物體表面向各個方向反射，其中的一部分被接收天線截獲，就形成雷達(dá)的回波信號。由于電磁波傳播過程中的衰減，目標(biāo)表面的散射以及接收天線的有限接收面積等諸多因素的影響，雷達(dá)回波信號非常微弱，幾乎被噪聲所淹沒，接收機(jī)將回波信號從噪聲中檢測出來，并將它放大，送到顯視器，操作人員便可以根據(jù)顯視器上顯示的雷達(dá)信號，對目標(biāo)作出一些判斷和處理。最典型的脈沖雷達(dá)，發(fā)射、接收天線是共用的，在一個發(fā)射周期內(nèi)，發(fā)射機(jī)通過天線發(fā)射一個脈沖信號后，收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)自動撥至接收位置，天線開始接收目標(biāo)反射回來的回波信號。雷達(dá)是利用微波波段電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)是英文radar的音譯，意為無線電檢測和測距。雷達(dá)概念形成于20世紀(jì)初。雷達(dá)的工作原理，是設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息（目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等）。雷達(dá)分為連續(xù)波雷達(dá)和脈沖雷達(dá)兩大類。脈沖雷達(dá)因容易實(shí)現(xiàn)精確測距，且接收回波是在發(fā)射脈沖休止期內(nèi)，所以接收天線和發(fā)射天線可用同一副天線，因而在雷達(dá)發(fā)展中居主要地位。測量距離實(shí)際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離。目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量。仰角靠窄的仰角波束測量。根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。當(dāng)雷達(dá)和目標(biāo)之間有相對運(yùn)動時(shí)，雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時(shí)存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時(shí)，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標(biāo)。雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是白天黑夜均能探測遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（如氣象預(yù)報(bào)、資源探測、環(huán)境監(jiān)測等）和科學(xué)研究（天體研究、大氣物理、電離層結(jié)構(gòu)研究等）。星載和機(jī)載合成孔徑雷達(dá)已經(jīng)成為當(dāng)今遙感中十分重要的傳感器。其空間分辨力可達(dá)幾米到幾十米，且與距離無關(guān)。雷達(dá)在洪水監(jiān)測、海冰監(jiān)測、土壤濕度調(diào)查、森林資源清查、地質(zhì)調(diào)查等方面顯示了很好的應(yīng)用潛力。1922年美國泰勒和楊建議在兩艘軍艦上裝備高頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以搜索敵艦。1924年英國阿普利頓和巴尼特通過電離層反射無線電波測量賽層的高度。美國布萊爾和杜夫用脈沖波來測量亥維塞層。1931年美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室利用拍頻原理研制雷達(dá)，開始讓發(fā)射機(jī)發(fā)射連續(xù)波，三年后改用脈沖波1935年法國古頓研制出用磁控管產(chǎn)生16厘米波長的撜習(xí)窖捌鲾，可以在霧天或黑夜發(fā)現(xiàn)其他船只。這是雷達(dá)和平利用的開始。1936年1月英國W.瓦特在索夫克海岸架起了英國第一個雷達(dá)站。英國空軍又增設(shè)了五個，它們在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。1937年美國第一個軍艦雷達(dá)XAF試驗(yàn)成功。1941年蘇聯(lián)最早在飛機(jī)上裝備預(yù)警雷達(dá)。1943年美國麻省理工學(xué)院研制出機(jī)載雷達(dá)平面位置指示器，可將運(yùn)動中的飛機(jī)柏?cái)z下來，他膠發(fā)明了可同時(shí)分辨幾十個目標(biāo)的微波預(yù)警雷達(dá)。1947年美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室研制出線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)。50年代中期美國裝備了超距預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)，可以探尋超音速飛機(jī)。不久又研制出脈沖多普勒雷達(dá)。1959年美國通用電器公司研制出彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)，可發(fā)跟蹤3000英里外，600英里高的導(dǎo)彈，預(yù)警時(shí)間為20分鐘。1964年美國裝置了第一個空間軌道監(jiān)視雷達(dá)，用于監(jiān)視人造地球衛(wèi)星或空間飛行器。1971年加拿大伊朱卡等3人發(fā)明全息矩陣?yán)走_(dá)。與此同時(shí)，數(shù)字雷達(dá)技術(shù)在美國出現(xiàn)。雷達(dá)按照用途可以分為軍用雷達(dá)和民用雷達(dá)，軍用雷達(dá)包括警戒雷達(dá)，制導(dǎo)雷達(dá)，敵我識別等；而民用雷達(dá)包括導(dǎo)航雷達(dá)，氣象雷達(dá)，測速雷達(dá)等。天氣雷達(dá)是探測大氣中氣象變化的千里眼、順風(fēng)耳。天