雷达的发展历史及性能指标
雷达的发展历史
雷达是利用电磁波进行对指定目标进行感知的一种设备,其起源可以追溯到19世纪。法拉第提出电场和磁场的概念并预言了电磁波的存在,随后麦克斯韦构建了经典的电磁学理论,最后赫兹通过实验证实了电磁场的存在,为雷达的制造奠定了科学的基础。
(1930s-1950s) 1935年英国的罗伯特·沃森研制了世界上第一台雷达,1936年美国海军研制了第一台收发共用的雷达。1940年间,由于世界大战军事上的需要,雷达发展迅速。1940年多腔体磁控管雷达研制成果,1942年雷达开始量产并运用在实战中。
(1950s-1970s) 雷达的理论研究高速发展,雷达的匹配滤波理论、统计检测、模糊函数等重要理论都是在这一时期形成的。在60年代,由于航空航天工业的快速发展和迫切需求,雷达精度进一步提高,工作波长从短波扩展到毫米波、红外线、紫外线等领域;脉冲压缩技术成熟,出现了相控阵雷达和单脉冲雷达,同时相参雷达的出现也进一步拓展了多普勒雷达的构建。各种高精度、远距离、高分辨力、多目标测量的雷达逐步出现。
(1970s-2000s)这一时代随着数字电路技术的不断发展和电路集成度的不断提高,雷达朝着高频、高精度、高灵活、小型化的方向不断演进。同时数字电路技术的进步,使得计算机进行雷达信号处理能力逐步增强。
(2000s-至今)今天的雷达主要以基于相位控制的相控阵、合成孔径和脉冲多普勒三种体制构建。同时雷达逐步网络化,智能化,网络通信系统也在于雷达感知系统逐步走向统一。
雷达的应用
2.1 军用雷达
搜索警戒雷达
搜索警戒雷达雷达用于发现目标从而实现预警的作用。其具有作用距离远、覆盖范围广,对目标坐标的精度和分辨力要求不高的特点,其作用距离一般可以达到几百甚至几千千米,用于探测敌方飞机、导弹、舰艇等,按照其探测距离可以分为如下几种:
近程警戒雷达,探测距离200-300km
中程警戒雷达,探测距离300-500km
远程警戒雷达,探测距离500-4000km
超远程警戒雷达,探测距离4000km以上
现代搜索雷达主要有:二维搜索雷达、机载预警雷达、弹道导弹雷达和超视距雷达等。二维搜索雷达是指能够进行二维平面内探测的雷达。而机载预警雷达则是指将雷达装在载预警机上,利用飞机高空优势进行探测的雷达,此类雷达能够在很强的杂波下把信号目标检测出来。弹道导弹跟踪雷达,用于跟踪各种导弹,并连续测定其坐标和速度,预测其未来位置,测定其轨道,进行防空预警和制导。超视距雷达通过利用地球电离层对电磁波的反射来进行相关目标的检测,能极大地拓展雷达测距范围。

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