发布时间:2023-08-31 13:00 原文链接: 各种雷达的优点和缺点

从旧到新说起吧:

第一种:普勒雷达(机械雷达),就是雷达发射“普勒脉冲信号”,又分为单普勒脉冲和多普勒脉冲;所谓的单普勒就是飞机雷达只能发射一束脉冲信号,其雷达不能边发射信号边接受信号,工作模式就是发射信号后,然后停止发射信号来转为接受信号模式;多普勒脉冲雷达就是飞机能发射多个信号,不断地发射不断的接受信号。

普勒雷达有点就是,技术成本低,研发简单,若果采用大功率的运行可以探测很远距离,缺点就是:普勒雷达信号对固定的物体探测性能好,但是对移动的就差些,尤其是若果飞机下方有架直升机,直升机把自己的旋转翼对着飞机雷达信号方向,那么多普勒雷达就很难探测到这架直升机,再就是虽然普勒雷达能探测很远距离,但是其一个致命伤就是不能分辨敌我,其就算能在超视距(150千米以上距离)探测到战机,但是并不能分辨出是敌是友。

第二种,相控阵雷达,首先相控阵是一种电子雷达,分为有源和无源。

相控阵雷达有相当密集的天线阵列,在传统雷达天线面的面积上可 安装上千个相控阵天线,任何一个天线都可收发雷达波,而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。扫描时,选定其中一个区块(数个天线单元)或数个区块对单一目标或区域进行扫描,因此整个雷达可同时对许多目标或区域进行扫描或追踪,具有多个雷达的功能。

由于一个雷达可同时针对不同方向进行扫描,再加之扫描方式为电子控制而不必由机械转动,因此资料更新率大大提高,机械扫描雷达因受限于机械转动频率因而资料更新周期为秒或十秒级,电子扫描雷达则为毫秒或微秒级。因而它更适于对付高机动目标。此外由于可发射窄波束,因而也可充当电子战天线使用,如电磁干扰甚至是构想中发射反相位雷达波来抵消探测电波等。

优点(1)波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,数据率高; 美国将在日本部署的X波段相控阵雷达海基版

(2)一个雷达可同时形成多个独立波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;   

(3)目标容量大,可在空域内同时监视、跟踪数百个目标;   

(4)对复杂目标环境的适应能力强;   

(5)抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高,即使少量组件失效仍能正常工作。 缺点:相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,且波束扫描范围有限,最大扫描角为90°~120°。当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线阵面。

有源相控阵雷达,是 AESA radar 即有源电子扫描阵列雷达的一种。英文Active翻译为“主动”或“有源”,意思是指天线表面的每一个阵列单元都完整地包含讯号产生、发射与接收的能力,也就是将讯号产生器、放大器等等全部缩小放在每一个阵列单元以内,天线不需要依靠讯号产生器以及波导管馈送讯号。由于每个阵列单元都可以单独作为讯号源主动发射电磁波,所以被称作主动相控阵或有源相控阵。这是目前相控阵天线发展的主流趋势。   

有源相控阵的的每个单元只扫描一小块固定区域。各个模组的讯号的相对相位经过适当调整,最后会强化讯号在指定方向的强度,并且压抑其他方向的强度。在同样的涵盖范围以内,不需要移动雷达天线也可以满足扫描的需求。此雷达的电子零件需要“快速移相器”,而控制相控阵也需要极高的计算能力。

此雷达理论在二次大战时提出,最早使用是用于地面的大型弹道导弹预警雷达上面。空用系统最早是出现在美国空军一架RC-135 Rivet Amber飞机上面进行试验,这架飞机稍后发生意外坠毁。能够使用在船舰上或者是军用飞机上的小型化有源阵列技术要到1980年代才逐渐成熟,成本降低到可以接受的程度。

无源相控阵雷达,是 PESA radar 即无源电子扫描阵列雷达的一种。英文Passive翻译为“被动”或“无源”,意思是指天线表面的阵列单元只有改变讯号相位的能力而没有发射信号的能力,讯号的产生还是依靠天线后方的讯号产生器,然后利用波导管将产生的讯号送到讯号放大器上,再传送到阵列单元上面,接收时则反向而行。由于每个阵列单元自身不能作为讯号源主动发射电磁波,所以被称作被动相控阵或无源相控阵。   

现在的无源相控阵雷达多是以行波管产生讯号,这和最新的脉冲多普勒雷达产生讯号的方式一样,区别主要在天线上。


相关文章

我国科学家研制首个超表面生物雷达“透视眼镜”

戴上眼镜,即便隔着水泥墙,你也能感知墙背后的人体呼吸和……这不是科幻,而是我国雷达探测生命技术的最新应用场景。7月23日,在接受科技日报记者采访时,空军军医大学军事生物医学工程学系教授王健琪介绍:“我......

北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果

5月20日,在国际超级双极光雷达网(SuperDARN)2024年研讨会上,我国北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果。探测结果显示,5月10日,特大磁暴期间,从世界时6时30分至7时30分,太阳耀斑......

刘永坦:勇闯中国雷达“无人区”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506721.shtm刘永坦(1936年—)中国雷达与信号处理技术专家,中国科学院院士、中国工......

首个基于微波的量子雷达

法国国家科学院里昂高等师范学院的科学家最近开发出了首个基于微波的量子雷达,其性能比现有传统雷达高20%,实现了所谓的“量子优越性”。相关研究发表于最新一期《自然·物理学》杂志。最新研究负责人之一本杰明......

一飞机空中颠簸致2人受伤,亲历者讲述!国航通报原因

7月10日晚,乘坐由上海虹桥飞往北京首都的国航CA1524航班的网友称,在空中经历严重颠簸。“最后30-40分钟左右,突然一个下坠,这极短的间隔,又一次猛烈下坠,把正在帮助乘客归位的空姐、乘客,都抛到......

量子激光雷达水下获取3D图像

英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统,其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度,即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息,可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构,也......

精确“观云测雨”把天上云水资源“捅下来”

2021年9月15日21时35分,第十四届全国运动会开幕式在热烈的气氛中圆满结束。10分钟后,一场大雨如期而至。据气象部门预测,当晚有一次强降水过程。如果在国家领导人致辞、运动员入场、文艺演出或火炬点......

“中国复眼”成功“开眼”,为月球拍摄“雷达照”

近日,“中国复眼”成功开机观测,拍摄了国内首张月球环形山地基雷达三维图像。“中国复眼”是我国首个大规模分布孔径深空探测雷达。由入驻重庆两江协同创新区的北京理工大学重庆创新中心谋划建设。该设施由很多小天......

5小时睡眠,成就青年科学家质变

6点起床,跑步、吃早饭,8点前到达办公室。改论文、与学生讨论科研和思想,和同行论证国家重大需求或对国计民生有价值的项目——马不停蹄,一直忙到晚上11点左右回家。这是南京航空航天大学教授潘时龙的“一日作......

我国将开展为期三年的天气雷达观测试验

7月6日,天气雷达观测试验启动会在京举行。根据计划,2022年至2024年,中国气象局将聚焦龙卷、雷暴大风、冰雹、短时强降水四类强对流天气开展雷达观测试验。雷达是灾害性天气监测的“大国重器”,我国已建......