1 雷达原理与系统 雷达原理与系统 成都信息工程学院 电子工程系 郭在华 2 About this course z Total hours:56 lessons z Credits:3.5 z Examination:study-checking,mid-term exam and final exam,each part of them will take the percentage of 10%,10% and 80%. z Contact: e-mail: gzh@cuit.edu.cn z or:guozaihua@yahoo.com.cn 3 Chapter 1 Conspectus of Radar 4 z 雷达:通过无线电技术对飞机的探测和定位. z Radar:是 Radio Detection And Ranging 的缩写,愿意 即是 “无线电探测和测距 ”。 z 随着各部分参数性能的提高 (如 :波束方向性、接收机灵 敏度、发射机相参性等 ),雷达已经成为人类探测不同 性质目标的强大工具. z 现在的雷达除了探测和定位飞机外,在军事、气象、 交通、航空、遥感遥测、勘探等领域发挥重大的作用。 z 测定目标位置的无线电技术范畴,称为 “雷达 ”。 “雷达 ” 出现于二次世界大战中,是名符其实的 “千里眼 ”。 一、 一、 Definition of Radar § § 1. 1 Development in Radar Technology 5 雷达以辐射电磁能量并检测反射体( 目标) 反射的回波的方式工作。回波信号 的特性可以提供有关目标的信息。 通过测量辐射能量传播到目标并返 回的时间可得到目标的距离。 目标的方位通过方向性天线(具有 窄波束的天线)测量回波信号的到达角 来确定。 对于动目标,雷达通过多普勒效应 探测出运动的速度并能推导出目标的轨 迹或航迹,并能预测它未来的位置。 雷达可在距离上、角度上或这两方 面都获得分辨力。 6 二、 二、 definition of modern radar z 雷达是一种主动遥感设备,它利用电磁波的二次辐射、转发或固 有辐射来探测目标,并测定目标的空间坐标、速度、加速度、轨 迹、姿态及某些特征信息的一个无线电技术范围。称为 “雷达” 。 z “二次辐射” :雷达发射电磁波到目标后、目标产生 “二次辐射 ”, 其中一小部分被雷达天线接收,称为目标回波, 雷达收到回波便 可发现目标。 z “转发” : 来自应答器( Transponder),“ 识别器 ”,后者收到雷 达信号后发射经过编码的 “应答波” 被雷达所接收,从而发现目标。 z “固有辐射” :来自具有固有辐射源的目标(如飞机、发动机、核 爆炸、目标上无线电装置等)雷达接收目标的固有辐射波而发现 目标。 z 现代雷达与电子计算机、图象处理、数据处理、自动控制等技术 结合,又具有自动信息处理功能及智能化显示终端,可自动、迅 速、准确地完成测量、显示、控制和管理。 7 三、Development of Radar z 1886~1888 年,海因里奇 ·赫兹( Heinrich Hertz)验 证了电磁波的产生、接收和目标散射这一雷达基本 原理 1、 、 Exploration Period. 1903~1904 年,克 里斯琴 ·赫尔斯迈耶 ( Christian Hulsmeyer)研制 出原始的船用防撞 雷达并获得专利权 。 8 1925年,约翰斯 ·霍普金斯大学( Johns Hopkins University)的G?布 赖特(G ?Breit)和M?图夫(M ?Tuve) ,通过阴极射线管观测到了来自电离 层的第一个短脉冲回波。 1935年,由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年,由罗伯特 ·沃森 ·瓦特( Robert Watson-Watt)设计的第一部 可使用的雷达 “Chain Home”在英国建 成。致此,人类才找到了赫兹原理的 基本应用。 9 二战后,雷达技术获得了巨 大的发展。主要原因归于两个 非常重要的器件的发明: T/R( 收/ 发)开关和磁控管。 收发开关使雷达的探测成功 地从双(多)基变成单基雷达 。也就是从收发分别用一个天 线,到共用一个天线。大大简 化了雷达系统。 磁控管的出现使雷达的探测 功率大大提高,从而大大提高 了雷达的探测能力。 2、 、 Developing Period. 天线假负载 TR TR 12 和 发射机 接收机 保护器 3dB裂缝桥 2 1 3 4 10 3、 、 Mature Period. 20世纪 60年代以来,航空、航天技术、飞机、导弹、人造卫星 、宇宙飞船、反洲际弹道导弹系统等对雷达提出了高精度、远距离 、高分辨力及多目标测量等要求。 技术上: 如脉冲压缩技术、单脉冲雷达、相控阵雷达、目标识别、 目标成像、SAR、脉冲多普勒雷达体制的研制成功使雷达能测量目 标的位置和相对运动速度,并具有良好的抑制地物干扰等的能力; 结构工艺上:微波高功率放大管、微波接收机高频系统中许多低噪 声器件,如低噪声行波管工量子放大器、参量放大器、隧道二极管 放大器等的应用,使雷达接收机灵敏度大为提高,增大了雷达作用 距离;同时,由于雷达中数字电路、计算机的使用使雷达的结构组 成和设计发生根本性的变化。微组装工艺、系列化、标准化和模块 化设计,使雷达结构更合理,性能更灵活。 雷达的工作波长,从短波扩展至毫米波、红外线和紫外线领域 。在这个时期,微波全息雷达、毫米波雷达、激光雷达和超视距雷 达相继出现。 11 (1)信号处理技术得到了很大发展。 (2)动目标检测(MTD)和脉冲多普勒(PD)功能应用 (3)自动检测和跟踪系统得到完善。 (4)采用复杂的大时宽带宽脉压信号 (5)高可靠性的固态功率源,可以组成普通固态发射机或分布于 相控阵雷达的阵元上组成有源阵。 (6)用平面阵列天线代替抛物面天线,阵列天线的基本优点是可 以快速和灵活地实现波束扫描和波束形状变化,因而有很好的应用 前景,例如: ①获得超低副瓣,用于机载雷达或抗干扰。 ②组成自适应旁瓣相消系统以抗干扰。 ③相控阵雷达。 4、 、 Actuality of Radar. 12 四、Functions of Radar 雷达观测与目测的特点: 比 人 眼 高 明 距离远; 不受能见度限制; 显示图像直观, 测量定位方便。 “千里眼 ”、比人眼高明。 不 如 人 眼 图像比目测粗略、看不清; 有干扰背景时,比照片差得 多。 目标成像与实物不尽相同 13 z Velocity of electromagnetic waves.v=c. z Characteristic of electromagnetic wave propagating in straight-line and directly. z Targets’ second backscatter z Moving targets’ doppler frequency shift § § 1. 2 Conditions for Radar Running 14 一、测距原理 一、测距原理 测距物理基础:目标反射 ; 等速直线传播 . 用脉冲测距法:测的是水平距离 R. 2R = C · △ t △ t——电波在RD 与目标间往返传播时间 ; C=3× 10 8 m /s . 式中: R=C/2 · △t R 雷达天线 目标 15 测△ t →测 R 通过测时来测距。 用 CRT. 实际在显示器中,已将 t → R, 可直读距离 . 换算关系: 1μ s → 150m=0.15Km=0.081NM=164YD( YARD码) 12.3μ s → 1NM 1YD=3英尺 1NM =1852m=2040YD 1英尺 =0.305m 1000YD(码 )=0.914KM=0.49NM 1英寸=2.5cm 二、测方位原理 二、测方位原理 目标方位角: 指真北到雷达与目标联线之夹角。 RD——测方位物理基础基础 直线传播(微波) 天线定向收、发 最大回波法测角: 当天线波束扫过目标时,雷达回波 在时间顺序上从无到有,从小→大 →小→消失。即天线波束形状对雷 达回波幅度进行了调制。 方位角 目标 N H.L 舷角 航向角 本船 17 RD天线是一种定向天线,它在某一瞬间只朝一个方向发射电磁波,而且也只接 收同一方向上目标反射的回波。 所以,天线波束方位=目标方向 . 只要保证显示器上的扫描线与天线旋转同步, 即 扫描线方向 =天线方位 ∴ 扫描线方位=回波方位 角度采用度或密位表示 , 其关系为: 360度 =6000密位 1度 =16.7密位 As αα = 国外常用角度单位为弧度,度及毫弧度关系为: 1弧度 =57度 1000毫弧度 1毫弧度 =0.057度 参考点: N——测的是真方位 H、 L——测的是船角(相对方位) 三、测速原理 三、测速原理 例: “雷达 ”测速区 当目标相对于RD 运动后,r 不断变,出现 △ f D (回波相对于发射 f t 的频率偏移 ),此时, 目标相对于 RD的径向速度为: DR fV λ 2 1 = 式中 V R ——目标与雷达的相对(径向)速度(m/s ) λ ——RD工作波长( m) f d ——双程多卜勒频率( Hz) 在海上 , 速度单位俗称为 “节 ”( 1Kn) , 即 1 n mile / h v 地平线 D0 M 19 Nz R H 地平线 h修正 D β α 弯曲的地平线 0 P M 四、目标高度测量 四、目标高度测量 例:飞机着陆 0Nz——正北 P——目标 R——斜距 D——水平距 H——高度 α——方位角 β ——仰角 测 R、 α、 β 可定目标空间位置 βsinRH = 考虑到地平线上弯曲的, H 应予修正。 ()ρ β 2 2 sin R A RhH ++= h A -天线高度; ρ ——地球曲率半径; R 2 /(2ρ )——h 修正 = R 2 /17000 H= h A +Rsinβ+R 2 /17000 米 地球曲率补偿 高度 :地曲补偿 20 收发开关 天线 功率放大器 波形产生器 低噪声 放大器 本振 混频器 中频 匹配 放大器 滤波器 第二 检波器 视频 放大器 显示器 1. 框图如下图: § § 1. 3 雷 雷 达 达 基 基 本 本 组 组 成 成 21 发射机产生的雷达信号 (通常是重复的窄脉冲串 )?天线 ?辐射到 空间。 收发开关使天线时分复用于发射和接收。 目标截获并反射一部分雷达信号 ?雷达天线收集回波信号 ?接 收机加以放大。如果接收机输出的信号幅度足够大,就说明目标已 被检测。 雷达通常测定目标的方位和距离,但回波信号也包含目标特性 信息。显示器显示接收机的输出,操纵员根据显示器的显示判断目 标存在与否,或者采用电子设备 处理接收机的输出,以便自动判 断目标的存在与否,并根据发现目标后的一段时间内的检测建立目 标的航迹。 使用自动检测和跟踪 (ADT)设备时,通常向操纵员提供处理后的 目标航迹,而不是原始雷达检测信号。在某些应用中,处理后的雷 达输出信号可直接用于控制一个系统( 如制导导弹 ),而无需操纵员 的干预。 22 一种常规脉冲雷达组成原理框图 TR调制器 磁控管 ATR 低噪声 高放 混频器 中放 伺服系统 天 线 方 位 信 号 CRT 检波器前置视放 视放 混合视放 目标 活标 扫描式 辉亮 显示器 本振 STC 灵敏度时 间控制 方波 定时器 接收机 + + EHV 天线分机 天线基座 收发分机 发射机 23 Basic components --four subsystems 收发机( transceiver) 天线分机( antenna) 合一时称 “二单元 RD” 显示分机( display) 中频电源分机( I.F power supply) ,现都分散到各分 机中, 不设独立分机. 2. Function of each part: (1) 定时器(Timer) 任务:产生周期性触发脉冲,其作用相当于整个雷达的时钟,使雷达 各分机保持同步工作。故又称为 “触发脉冲产生器 ”(Trigger). 24 作用: control 扫描起点,与天线口发射时刻一致; 接收机 STC(灵敏度时间控制)电路 ? 产生海浪干扰抑制电压 ; 主处理器时钟。 定时器常用雷达中频电源同步。 定时器是雷达的 “心脏 ”。 “脉冲指挥中心”。 发射时刻及重复频率F=1/T ; 任务:在 控制下产生同样周期的大功率微 波脉冲振荡。作为雷达发射信号。 ? 大功率 ——P t =3~75Kw 常用 25~30Kw ()脉冲工作电 T tc PP τ ?= 平均功率 控制磁控管产生大功率微波脉冲振荡。 (2 )发射机 Transmitter 先控制脉冲调制器,产生具有一定脉 冲宽 τ 的矩形高压(万 伏)调制脉冲 . 26 脉冲宽度 ——一个射频振荡持续的时间; τ =0.05~1.2μ s 脉冲重复周期——相邻两次发射之时间间隔; T=几百~ 几千 μ s 脉冲重复频率——每秒钟发射的次数; F=400~4000Hz T=1/F 如:常用T =1000μ s F=1000Hz ? 脉冲: ? 微波 KMHz F=300~300GHZ λ =1m~1mm 27 它是用于保护接收机免受大功率发射机工作漏能损坏的快速转换开关 。在接收时,发射机关闭,收发开关将接收到的弱信号送入接收机,而 不是进入发射机。它通常是气体放电元件,并可与固态或气体放电接收 机保护器共同使用。有时用固态环流器来进一步隔离发射机和接收机。 天线假负载 TR TR 12 和 发射机 接收机 保护器 3dB裂缝桥 2 1 3 4 3、收发开关 4)天线 Antenna 任务: 定向收发 向显示器送角度信号 天线旋转方位信号 天线俯仰角度信号 要求:波束宽度 水平θ H °≈ 1.45° (<1 °) 垂直θ V °≈ 1.5° (<1 ° ) (18-24 °船载雷达 ) 转速 一般15 ~ 30r/min 个别80 r/min 微波传输线: 波导管 同轴线 均匀 旋转 发射机能量由方向性天线集聚成一个窄波束辐射到空中。机 械控制抛物面反射面天线和平面相控阵天线都得到广泛的应用, 电扫相控阵天线也有应用。 大多数雷达天线所特有的定向窄波束不仅能将能量集中到目 标上,而且能测量目标的方位。天线波束宽度的典型值约为 1°或 2°。辐射笔状波束的波瓣图 29 天线尺寸部分取决于雷达的工作频率 和工作环境。由于机械和电气容差与 波长成正比,频率越低,制造大尺寸 的天线就越容易。在超高频波段 (UHF),一个大型天线尺寸可达30米 或更大:在微波频率[如X波段],尺 寸超过3米或6米就算是相当大的。尽 管有波束宽度窄到0.05°的微波天 线,但雷达天线波束宽度很少小于 0.2°,这近似对应于300个波长的孔 径。X波段大约为31ft,UHF波段大约 为700ft。 天线 Antenna 30 超外差式: 包括 低噪声高效 混频 中放 检波、预视放 任务 放大处理回波信号→CRT 显象所需的视频信号 放大处理回波信号→CRT 显象所需的视频信号 提供后续信号处理机的原始信号 提供后续信号处理机的原始信号 要求: 高增益,高灵敏度,宽通频带,宽动态范围。 5)接收机 Receiver 任务:在触发脉冲控制下产生扫描线并随天线旋转→显象。 在同步脉冲下产生刻度标志→测 R、 B. 7)中频电源 I.F Power Supply 工频电→中频电 3.雷达整机工作概况 .雷达整机工作概况 一幅雷达图象的形成过程: 显示器 雷达通电 → 发射机 → T/R → 天线 接收机 方位同步信号 屏上距离扫描线 . 扫描线上回波亮点 . →目标→回波→ T/R → → 显示器 → 显示器 → 扫描线旋转 → 显示平面图象 . →定时器→ 6)显示器 Display ( Indicator) 二、现代雷达的组成 二、现代雷达的组成 1. 传感器:普通雷达目标回波信息传感器 2. 数据处理机:完成各种信息运算处理及控制。 3. 终端综合信息显示器: 电子地图 目标回波处理视频 字符 数据 趋势: 技术集成、信息综合、模块化、智能化。 33 § § 1. 4 Modern Radar Performance System 一、 一、 Convenient Radar 发射恒载频非相参信号(周期性大功率微波脉冲振荡信号) 发射恒载频非相参信号(周期性大功率微波脉冲振荡信号) 优点: 优点: 设备较简单 能满足探测、测量基本要求 设备成本低 局限性 局限性 τ△ f ≈ 1 时宽带宽积近似为 1。 天线扫速慢,不利于快速实时跟踪目标; 结构难实现 0.1°以下波束宽。 结果:作用距离远与距离分辩率高二者不可兼得 二、 二、 Pulse Compression Radar 采用τ△ f >> 1信号 宽τ发射→作用距离远;接收时压缩脉宽 →τ↓ 距离分辨率 ↑, 测距精度 ↑ 。 优点:可兼顾距离远与高分辨率、高精度 。 缺点:收发系统较复杂 。 三、 三、 Single Pulse Radar ? 最大值法测角精度受限 最大值法测角精度受限 ? 单脉冲雷达用比较信号法测角,二波束交叉处变化率大 ,测角精度高 。 单脉冲雷达用比较信号法测角,二波束交叉处变化率大 ,测角精度高 。 原理上讲只要分析一个回波脉冲,即可确定角数据,称“单脉冲雷达” 原理上讲只要分析一个回波脉冲,即可确定角数据,称 单脉冲雷达 优点:测角精度提高2.7 倍,同样精度下造价低5倍。 缺点:用机械扫描,难顾全方位探测与 跟踪,故目前还不能取代常规雷达 。 四、 四、 Phase-array Radar 用静止天线阵,通过控制各馈源的相位实现波束电扫描 ( 改变波束指向角)。 优点: 无惯性,波束快速控制; 易获得特定方向图形 ; 可靠性高; 天线静止,易加固,抗风能力强 。 缺点: 过分复杂,造价高 ; 阵元间存在互耦,旁瓣难 做低 。 五、 五、 Pulse Doppler Radar 采用无穷序列相参脉冲的发射信号,即由一组脉冲群构成的信 号,各脉冲幅度、载频、间隔相同,但各脉冲载频振荡的相位有确 定的关系(相参)。 六、 六、 Synthetic aperture Radar ▲其中每个脉冲又是脉冲信号形成 → △ r min ↓(距离分辩率高), 故可兼顾大距离和高分辩率要求; ▲可获取运动目标机动信息→有利于解决避碰问题。 装有一个单元天线的运载体以等速直线运行,在间隔为d 的位 置上,沿着 1,2,3,……, n,n+1……位置,依次发、收雷达信号,把 这些信号的相位和幅度及时存储起来,在把当次和之前共 n 次信号 作矢量相加处理,其结果与实际长天线阵各阵元信号的矢量相加处 理完全相同。用人工合成的等效孔径,故称 “合成孔径” ( Synthetic aperture),按此原理构成的雷达即 “合成孔径雷达 ”。 优点:合成孔径↑→波束宽↓→方位分辨率↑。 优点: ▲ “脉冲群 ” 可视作大τ△f 积信号→ r↑; 目前用于军事侦察、海况探测,遥感技术及地质资源开发等各个领域。 36 § § 1. 5 Radar Wave Band and It’s Characteristics 一、 一、 microwave band: : λ =1m~1mm f = 300MHz~300GHz =1000MHz 二、 二、 characteristics: : 1. 似光性 , λ<<目标尺寸,目标反射强 ; 2. 大气折射 ; 3. 天线尺寸一定时,λ↓→θ o H ↓ ; 5. 大气干扰↑ 。 4. 大气吸收→ r↓ ; 波段 f s λ L 1000~2000MH Z 30cm S 3050±50MHz 10cm C 4000~8000MH Z 5.6cm X 9375±50MHz 3.2cm Ku 12.0~18GH Z K a 27~40GH Z V 40~75GH Z W 75~110GH Z K 18~27GH z 毫米波 110~ 300GH Z 表1.4.1 标准的雷达频率命名法 国际电信联盟(ITU)为无线电定位(雷达)指定了特定的频段 。最初的代码( 如P , L,S ,X 和K) 是在二战期间为保密而引 入的。尽管后来不再需要保密,但这些代码仍沿用至今。 地基雷达 空基雷达 38 z 米波段 (HF,VHF,UHF): – 早期雷达多工作在这一频段 ,体系简单可靠, 辐射功率高, 造价 低,MTI 性能好 ,受气象因素影响小. 应用在对空警戒引导雷 达,电离层探测,超视距雷达中。 – 缺点:目标的角分辨力低、体积大。 z 分米波段( L、 S) – 具有较好的角度分辨力,外部噪声干扰小、天线和设备适中。 应用在对空监视雷达。 – C波段是介于厘米波与分米波段之间的一种折衷方案,可以完 成对目标的监视和跟踪,广泛使用于舰载雷达。对气象因素 有一定的影响。 Radar Wave Band and It’s Characteristics 39 z 厘米波段: – 主要用于火力控制系统,体积小,精度高,可以得到足够的 信号带宽。用于机载火控雷达、机载气象雷达、机载多普勒 导航雷达、地面炮瞄雷达、民用没速雷达等。 – 缺点:功率小,探测距离近,气象因素影响大、外部噪声 (大气噪声)干扰大。因此多用于天气雷达 z 毫米波段: – 天线尺寸小、目标定位精度高、分辨力高、信号频带宽、抗 电磁波干扰性能好。 – 缺点:比厘米波段辐射功率更小,机内噪声高、外部噪声干 扰影响很大。受大气衰减影响显著。因此毫米波雷达仅工作 在受气象要素影响较小的某些频率区间(大气衰减与频率增 高不是单调增加,在有些区间的影响较小)。 z 激光波段: – 具有良好的距离与角度分辨力,在测距和测绘系统中被选用。 但功率小,波束窄,探测周期长,不能在复杂气象条件下使 用。但由于其波长短,现广泛应用于对大气成份的探测。 Radar Wave Band and It’s Characteristics 40 § § 1. 6 Classifying and Use of Radar 一、 一、 military use 1. 超远程预警雷达 发现洲际导弹 , 几千 KM; 1. 超远程预警雷达 发现洲际导弹 , 几千 ; 2. 搜索警戒雷达 发现飞机、舰艇, ≥ 100KM; 2. 搜索警戒雷达 发现飞机、舰艇, ≥ ; 3. 引导指挥雷达 歼击机引导、指挥作战 ; 3. 引导指挥雷达 歼击机引导、指挥作战 ; 4. 炮瞄雷达 控制火炮; 4. 炮瞄雷达 控制火炮; 5. 制导雷达 精跟踪飞机、导弹; 5. 制导雷达 精跟踪飞机、导弹; 6. 战场监视雷达 发现坦克、车辆及其它活动目标; 6. 战场监视雷达 发现坦克、车辆及其它活动目标; 7. 截击雷达 装在歼击机上,视线差时搜索敌机; 7. 截击雷达 装在歼击机上,视线差时搜索敌机; 8. 轰炸瞄准雷达 装在轰炸机上,观察确定投弹位置; 8. 轰炸瞄准雷达 装在轰炸机上,观察确定投弹位置; 其他:测高计、护尾、盲目着陆、舰对空搜索等。 其他: 测高计、护尾、盲目着陆、舰对空搜索等。 二、 二、 Civil Radar 1. 船舶导航雷达 船用雷达 导航定位, 避碰 ; 岸用交管雷达 水上交管、调度、监控、报警 。 2. 航空交管雷达 空管、监视、调度、盲目着陆。 3. 机载导航及防碰雷达 导航、防碰、测速、测高、避雷雨区等。 4. 气象雷达 观测云、雾、雨、雪、雹、台风等 。 5. 测地雷达 机载或人造卫星,观测地貌、地形、地球资源、保护森林 资源 。 其他:汽车防碰。 “雷达测速区 ”,卫星跟踪 。 三、 三、 Research 1. 天文雷达 探测宇宙天体。 2. 宇宙舴雷达 精测飞船位置,指挥飞船登月。 其他:海洋、极地考察、雷达遥感 。 42 § § 1. 6 Tactical and Technological Parameters of Radar z 雷达的战术参数是雷达完成作战战术任务所具 备的功能和性能。 z 雷达的技术参数是描述雷达技术性能的量化指 标。 z 雷达的战术参数是设计雷达的依据,反之,雷 达的技术参数决定了雷达的战术性能。 43 一、Definition of Main Tactical Parameters of Radar z 1、探测空域: 雷达能以一定的检测概率和虚警概率、一定的 目标起伏模型和一定的目标雷达截面积探测目标的空间。由雷达的 最大探测距离、最小探测距离、方位与俯仰扫描角所构成的空间。 z 2、目标参数测量: 包括距离、方位、高度、速度、批次、 机型和敌我识别等。 z 3、分辨力: 雷达的分辨力是指雷达能分辨空间两个目标靠近 的能力。包括距离分辨力、角度分辨力与速度分辨力。 – 速度分辨力: 是指能够区分同一目标不同运动速度的最小速 度间隔。也就是: Δfd=2Δv/ λ 44 ΔR T1 T2 R R Δθ 角度分辨力: 是指在同一距 离上能够区分两个目标的最小 角度Δθ 。Δθ 是雷达天线半功率 点波束角。 距离分辨力: 是指同一方向( 角度)上能够区分两个目标的最 小距离 ΔR=Cτ/2。 τ是雷达发射 脉冲宽度。 雷达的主要战术参数与定义 45 z 4、目标参数测量精度: – 指雷达测量目标坐标参数的误差。通常用均方根值来表示由以下内 容组成:σ速度, σ方位、σ俯仰、σ距离。 z 5、目标参数录取能力: – 雷达完成一次全空域探测后,能够录取多少批目标参数的能力。 z 6、雷达抗干扰能力: – 雷达在电子战环境中采取各种对抗措施后,雷达生存或自卫距离改 善的能力。抗干扰措施包括:波形设计,空间对抗,极化对抗,频 域对抗,杂波抑制和战术配合。 z 7、可靠性/ 可维护性 z 8、体积 /重量/ 功耗 z 9、工作环境/ 机动性 雷达的主要战术参数与定义 46 z 1、雷达工作频率: – 雷达工作频率f0 与波长 λ之间的关系为: f0=C/λ。 z 2、雷达发射脉冲功率 Pt。 – 发射功率与平均功率Pav 、脉冲重复周期(PRT ) Tr,脉冲宽度τ 之间的关系为: Pt=( Tr .Pav )/τ z 3、脉冲信号参数: – 包括发射脉冲宽度τ 、PRT Tr 、 PRF fr。雷达的最大 不模糊距离为Rmax=0.8Tr.C/2 二、 Definition of Main Technological Parameters of Radar 47 z 4、雷达天线参数: – 包括天线形式(线、面、平板隙缝,阵列等)、反射(阵)面尺寸、天线增 益、第一幅辨电平、波束形状、主波束宽度、扫描方式、扫描周期。 z 5、接收机灵敏度: – 指雷达以一定检测概率和虚警概率所能探测到目标的最小回波信号功率。 z 6、雷达抗干扰技术: 指应用于雷达的抵抗外部环境干扰的技术。 z 7、目标参数录取方式和能力。 z 8、雷达显示能力。 包括探测到的各个技术参数与二次产品的 显示能力 z 9、系统设计技术: 模块化 /标准化 /系列化 z 10、故障检测能力/ 维护能力 z 11、功耗 /工作环境适应能力 雷达的主要技术参数与定义